1.細胞學檢測
（1）脆性X染色體檢查 脆性X染色體的檢查對于了解脆性部位的表達頻率及脆性部位處染色體的結構非常重要，是確認最初先證者的基本手段。但本方法的檢出率較低，由于在X染色體上還存在別的與智力低下無關的脆性部位（如FRQXD等），所以即使檢出脆性X位點的存在也不能確診為FXS患者或攜帶者。因此該檢查只能作為初篩試驗，不能用作確診的工具。
（2）熒光原位雜交技術檢查 對于疑為FMR-Ⅰ基因大片段缺失的病例可作FISH檢測，以熒光標記的探針，對經過秋水仙素等處理，處于中期分裂象的細胞染色體進行原位雜交，正常染色體有熒光顯示，而相應部位有缺失的染色體則無熒光顯示。
2.基因檢測
（1）DNA印跡技術 動態突變和大片段的缺失突變會造成FMR-Ⅰ基因片段長度的顯著改變，因此可用Southern印跡技術進行檢測，針對FMR-Ⅰ基因不同的突變類型可選用不同的限制性內切酶和探針，EcoRⅠ或HindⅢ限制性內切酶加pE5.1（或afaxal）探針，可檢測出全突變或大片段的前突變，因此適用于檢測具有智力異常的先證者，BclⅠ內切酶加StB12.3等探針可檢測出含CGG在內的彌散區帶，能較好地檢出并初步確定前突變的大小，PstⅠ內切酶加OX0.55探針可檢測CGG重復數較小的前突變，如果使用一些對甲基化敏感的限制性內切酶，如EagⅠ，BssHⅠ，SacⅠ等，則能檢測出CpG島的甲基化，可較好地檢測出全突變，前突變及嵌合型，Southern印跡技術敏感、準確，是經典的檢測方法，但技術繁雜，不適用于普通群體或高危群體的篩選，也無法精確測定CGG的重復數。
（2）聚合酶鏈反應（PCR）技術 選用合適的引物，對患者的FMR-Ⅰ基因片段進行PCR擴增，擴增產物經變性聚丙烯酰胺凝膠電泳分離后直接觀察結果，可準確判斷CGG的重復數，此法用于發現重復數小的前突變及觀察普通群體中的（CGG）n分布，由此確定正常和前突變之間CGG重復數的分界，該方法簡便，適于普查，缺點是CGG重復次數多的全突變順序中含有大量GC堿基，PCR反應有一定難度，PCR技術無法檢出甲基化，故也不能檢出嵌合型。
3.蛋白質檢測
由于FMRP在正常人幾乎每種組織和細胞中均有表達，而在FXS的病例中卻不表達或異常表達，因此用抗FMRP單克隆抗體作免疫組化或免疫熒光技術可以檢測該蛋白質的存在，早期人們僅對可疑者的血涂片采用此法作檢測，近來采用羊水中的胎兒脫落細胞觀察是否存在FMRP作為診斷FXS產前診斷的指標。
常規做B超，心電圖，腦電圖等檢查，可發現大睪丸，腦電圖異常波型等。