较重患者可有白细胞数增高，血中出现变异淋巴细胞;婴幼儿患者常伴贫血、血小板数减少;累及肝脏导致CMV肝炎的患者出现肝功能异常。
利用PCR技术进行CMV基因检测，可提供病毒在患者体内存在的直接证据;其灵敏度很高，可在数小时内做出检测报告，已成为临床诊断CMV感染或带毒状态的重要手段;但须在经过技术认证合格的实验医学实验室内进行，并在操作过程中应注意避免污染，严格控制反应条件，以排除PCR技术可能导致的假阳性反应。
采集患者尿液、唾液、血液或活检组织标本接种人二倍体成纤维细胞进行体外培养、分离病毒可确诊本病;不过，CMV生长缓慢，接种后4～6周始能观察到培养细胞病变，不能用需要复杂的设备条件，故临床上仍难以普遍推广应用。
细胞涂片病理学检查或活组织病理学检查均可望查见特征性的巨细胞样变细胞及胞核内嗜酸性包涵体，有助于本病的诊断，但其检出率并不高，且不能仅以此作为确诊的依据。若采用细胞免疫组织化学技术进行CMV抗原的检测，可以提高阳性检出率，而且能据此确诊。
可使用免疫电镜做病毒鉴定。
