Phần lớn phụ nữ mắc hội chứng siêu nữ không bao giờ được chẩn đoán, trừ khi họ trải qua các xét nghiệm vì các lý do y tế khác sau này trong cuộc sống. 3 NST X có thể được phát hiện bởi xét nghiệm kiểu nhân đồ, một dạng xét nghiệm máu xem xét số lượng nhiễm sắc thể người. Ngoài ra có thể xuất hiện các bất thường trên điện não đồ.[9]

Hội chứng siêu nữ có thể được chẩn đoán trước khi sinh qua chọc ối hoặc sinh thiết nhau thai để xét nghiệm NST. Ở Đan Mạch, từ năm 1970 và năm 1984, 76% thai nhi được chẩn đoán trước sinh với 3 NST X đã bị phá bỏ. Năm 1987, con số này giảm đến 56%. Với sự cải thiện thông tin, số ca phá thai giảm bớt. Ở Hà Lan, giữa năm 1991 và 2000, 33% (18/54) các cặp vợ chồng đối mặt với chẩn đoán thai nhi 47, XXX và phải lựa chọn phá bỏ hay không. Nếu thông tin tư vấn chính xác được cung cấp cho cha mẹ tương lai và trước khi sinh, thì tỷ lệ tự nguyện phá thai giảm xuống.[10]