Ke stanovení diagnózy myeloproliferativního onemocnění je důležité histologické vyšetření kostní dřeně, tedy vyšetření při trepanobiopsii odebraného „špalíčku" kosti patologem. Vzhledem k tomu, že v časných stadiích mohou být jednotlivá onemocnění od sebe obtížně odlišitelná, je třeba, aby histologické vyšetření uskutečnil patolog zkušený v dané problematice. Samozřejmostí je mikroskopické vyšetření vzorku krve a ultrazvukové vyšetření břicha, popis dalšíchspeciálních vyšetření z krve či kostní dřeně přesahujerámec tohoto textu. V každém případě je třeba vyloučit tzv. sekundární trombocytózu a polyglobulii, tj. zvýšení daných krvinek způsobené jiným onemocněním (typicky např. záněty nebo nedostatek železa v organismu zvyšují hodnoty trombocytů).
Histologické vyšetření kostní dřeně poskytuje dodatečné informace o tom, zda nedochází ke změnám v kostní dřeni v důsledku zvýšeného nárůstu vazivové tkáně. Analýza chromozomů podává informace o možné existenci získaných cytogenetických změn a je důležitá pro určení prognózy onemocnění. Čím jsou tyto defekty komplexnější a rozsáhlejší, tím více pravděpodobný je rozvoj onemocnění. Určení velikosti sleziny a jater se provádí pomocí ultrazvukového vyšetření. Změny ve velikosti sleziny a jater se například mohou objevit, pokud s postupujícím onemocněním dojde k vazivové přestavbě kostní dřeně a tvorba krve musí probíhat mimo kostní dřeň právě v játrech a slezině.
Esenciální trombocytemie je často diagnostikována náhodně – například v rámci krevních testů před operací. Pro stanovení diagnózy je však důležité celkové vyšetření, jehož součástí je vyšetření kostní dřeně.
