白细胞数明显降低，血涂片中可见不典型的浆细胞样淋巴细胞和多形核白细胞并伴有获得性Pelger Huet细胞核异常。血小板减少，血沉降低。天冬氨酸转氨酶、丙氨酸转氨酶和淀粉酶可升高。尿素氮升高，蛋白和钾降低。凝血酶原时间延长。

可用细胞培养和动物接种分离马尔堡病毒。用免疫荧光法检测特异性抗体。

也有用双抗夹心法检测病毒抗原和PCR技术检测病毒核酸，但这些检查必须在P4级实验室进行，以防止感染扩散。