男性不孕症診斷之常規流程：首先釐清不孕成因屬男性、女性或雙方因素。若屬男性不孕，需進一步判別絕對不孕或相對不孕、原發性不孕或繼發性不孕。最後鎖定男性不孕的具體成因。
男性不孕症的檢測診斷方式包含：詳細問診、身體檢查、臨床檢驗、影像檢查及其他輔助檢測。
醫師首先會透過全面性病史蒐集，作為確立診斷方向的重要依據。通常會從婚姻生育史、性生活史、既往病史及家族史等面向進行詢問。其次進行身高、體重、體型、肥胖程度等檢查（包含先天性睾丸奇形、損傷、發育不全等男性不孕鑑別診斷），同時實施前列腺按摩採集前列腺液送檢。
接著透過臨床檢驗排除精囊炎、附睾炎、泌尿生殖道炎症、前列腺炎等細菌感染因子。精液檢查更是男性不孕症診斷之關鍵指標，可反映睪丸精子生成能力、輸精管道通暢度及附睪腺分泌功能。
注意：自我檢查可發現警示徵兆
男性不孕主因集中於遺傳因素、性激素異常、精索靜脈曲張、生殖器感染、隱睪症、不良生活習慣及環境污染等。男性若具備基礎生殖知識與自檢技巧，即可進行有效自我評估。
沿精索由上至下輕柔觸診，若發現陰囊內有蚯蚓狀柔軟蜿蜒的腫塊需提高警覺，可能為精索靜脈曲張。此病症會升高睪丸溫度，靜脈血滯留影響睪丸代謝，阻礙精子生成導致精液品質下降。
若出現睪丸腫脹疼痛，且症狀緩解後睪丸逐漸萎縮，則可能為睪丸扭轉或睪丸炎症後的損傷性萎縮。此類情況常伴隨精子生成細胞的不可逆損傷。睪丸未能降入陰囊而滯留腹腔的狀態稱為隱睪。腹腔內的高溫環境不利於精子生成，且會大幅增加睾丸惡性變化的風險。透過觀察精液可部分判斷生殖能力：正常精液呈灰白色或淡黃色。若呈現粉紅色或紅色則屬血精症。正常精液量為2～6毫升，超過7毫升即屬過量，不僅會降低精子濃度，更因易從女性體內流出導致總精子數減少。精液量低於2毫升屬精液量減少，1毫升以下則為嚴重減少，易引發不孕。通常射精後15～30分鐘精液會液化，若逾30分鐘仍無形態變化，臨床稱為精液不液化，此亦為不孕成因。