Untuk mendiagnosa otosklerosis dimulai dengan melakukan anamnesa yang baik. Kehilangan pendengaran dan tinnitus adalah gejala utama. Penurunan pendengaran berlangsung secara progresif dengan angka kejadian bervariasi, tanpa adanya penyebab trauma atau infeksi.
Tinnitus merupakan variasi tersering sebanyak 75% dan biasanya berlangsung menjadi lebih parah seiring dengan derajat tingkat penurunan pendengaran. Umumnya dizziness dapat terjadi. Pasien mungkin mendeskripsikannya seperti vertigo, pusing yang berputar, mual dan muntah.
Dizziness yang hanya diasosiasikan dengan otosklerosis terkadang menunjukkan proses otosklerosis pada telinga dalam. Adanya dizziness ini sulit untuk dibedakan dengan kausa lain seperti sindrom Meniere's.
Pada 60% kasus terdapat riwayat keluarga yang terkena otosklerosis. Beberapa tindakan pemeriksaan fisik seperti: pemeriksaan membran timpani. Biasanya didapatkan membran timpani normal, hanya sekitar 10% yang menunjukkan Schwartzesign.
Pemeriksaaan garputala menunjukkan kesan tuli konduktif. Pada fase awal dari penyakit tuli konduktif didapat pada frekuensi 256 Hz. Adanya proses fiksasi stapes akan memberikan kesan pada frekuensi 512 Hz. Akhirnya pada frekuensi 1024 Hz, akan memberi gambaran hantaran tulang lebih kuat daripada hantaran udara.
Tes Weber menunjukan lateralisasi ke arah telinga yang memiliki derajat conducting hearing loss lebih besar. Pasien juga akan merasa lebih baik dalam ruangan yang bising. Pemeriksaan penunjang dapat dilakukan evaluasi audiogram.
Gambaran biasanya konduktif, tetapi dapat juga mixed atau sensorineural. Tanda khas dari otosklerosis adalah pelebaran air bone gap secara perlahan yang biasanya dimulai dari frekuensi rendah. CT scan akan menunjukkan adanya vestibular atau koklear otosklerosis.