他の目の疾患と同様に、視力検査はやはり重要な検査です。特に矯正視力は診断において重要で、矯正視力が1.0以上出ないようなら何らかの異常があると推測します。

目の奥に光を当てて網膜を直接観察し、網膜やその血管の状態を調べます。散瞳（点眼により瞳孔を大きくすること）のうえ検査をすると、微細な出血も把握できます。

腕の静脈から蛍光色素の入った造影剤を注入しながら眼底カメラで目の奥の血管を観察し、血管の形状や血液の流れ、網膜の血管からの血液成分のもれなどを調べます。

眼底に弱い赤外線を当て、反射してきた波を解析して、層構造をした網膜の断層像を描き出し、網膜やその下の新生血管などの状態を立体的に把握します。

最初に現れる異常は、細い血管壁が盛り上がって生じる血管瘤や、小さな出血です。たんぱく質や脂肪が血管から漏れ出て網膜にしみをつくったりもしますが、血糖コントロールが良くなれば改善することもあります。自覚症状はほとんどみられません。

単純糖尿病網膜症よりも、さらに一歩進んだ病態です。細い網膜血管が広い範囲にわたって閉塞すると、網膜に十分な酸素が行き渡らなくなります。すると、不足した酸素を供給するために新しい血管（新生血管）をつくる準備が開始されます。この段階になると、霞み目などを自覚することが多いのですが、全く自覚症状が現れないケースもあります。多くの場合、網膜光凝固術を行う必要が出てきます。

重度の糖尿病網膜症です。新生血管が網膜や硝子体に向けて伸びてきます。新生血管の壁が破れ、硝子体に出血することがあります。硝子体に出血が起こると、飛蚊症を招いたり、出血量が多いと、急な視力低下をもたらしたりします。また、増殖組織と言われる線維性の膜が現れ、これが網膜を引っ張って網膜剥離を引き起こすことがあります（牽引性網膜剥離）。この段階では、手術を必要とするケースが多くなります。