重症感染的诊断需综合多方面因素判断，一般涉及感染相关表现及器官功能等情况。
感染相关表现
患者有明确感染灶，如肺部感染可见咳嗽、咳痰等，且感染症状较重，体温可出现明显异常，如高热或低体温等，同时血常规等检查可提示感染相关指标异常，像白细胞计数异常升高或降低等。
器官功能障碍表现
出现器官功能障碍时可作为重症感染的重要诊断依据。例如呼吸功能障碍，表现为呼吸困难，血气分析提示氧分压明显降低等；肾功能障碍时，可出现尿量减少、血肌酐升高等；肝功能障碍则有胆红素升高等表现。
血流动力学异常
重症感染常伴有血流动力学改变，如出现休克表现，血压下降，平均动脉压低于正常范围，同时心率增快等，提示可能存在重症感染导致的循环功能障碍。
其他全身表现
患者可能出现意识障碍等全身表现，如嗜睡、烦躁不安甚至昏迷等，这也是重症感染累及中枢神经系统等的一种体现，有助于重症感染的诊断。
对于不同人群，如儿童、老年人等，重症感染的诊断需更密切观察其特殊表现。儿童重症感染可能更易出现精神萎靡、喂养困难等；老年人重症感染可能症状不典型，但器官功能储备差，一旦出现感染相关异常更需警惕，要及时进行全面评估以明确是否为重症感染，以便尽早采取相应治疗措施。