Podstawą jest zebranie szczegółowego wywiadu lekarskiego (anamnezy) w celu zawężenia liczby możliwych przyczyn. Obejmuje to również pytania dotyczące stosowania leków, sytuacji psychologicznej i życia seksualnego. W wywiadzie seksualnym należy uwzględnić partnerów, można również zastosować kwestionariusze (np. IIEF, International Index for Erectile Function). Następnie przeprowadzane jest badanie fizykalne, w tym pomiar ciśnienia krwi i pulsu oraz badanie DRU (patrz cyfrowe badanie rektalne). To, czy zostaną przeprowadzone badania laboratoryjne, zależy od dotychczasowych wyników. Dalsze badania mogą obejmować: oznaczenie poziomu cukru we krwi, lipidów we krwi i hormonów płciowych (patrz także hormony płciowe), ewentualnie innych, takich jak wartość PSA (patrz oznaczenie wartości PSA). Ponieważ ryzyko sercowo-naczyniowe jest zwiększone podczas aktywności seksualnej wśród osób dotkniętych ED, diagnostyka ma również na celu przypisanie osoby dotkniętej chorobą do odpowiedniej kategorii ryzyka, w razie potrzeby z pomocą kardiologa lub internisty. Na przykład w przypadkach wysokiego ryzyka (np. niestabilna dusznica bolesna = "ucisk w klatce piersiowej"), stosowanie inhibitorów PDE-5 jest zwykle zabronione. Natomiast jeśli ryzyko jest niewielkie, można rozważyć próbę z tymi lekami bez dalszych badań. Tylko rzadko konieczne są specjalne badania, takie jak test wstrzyknięcia tkanki erekcyjnej (SKIT) oraz sonografia (badanie ultrasonograficzne) naczyń prącia. Pomiar nocnych erekcji (NPTR, nocturnal penile tumescence and rigidity), pomiar aktywności mięśni ciał jamistych (CC-EMG, corpus cavernosum electromyography), obrazowanie kontrastowe ciał jamistych lub naczyń krwionośnych za pomocą promieniowania rentgenowskiego, jak również badania czynnościowe nerwów lub obwodów regulacji hormonalnej są konieczne tylko w bardzo szczególnie skomplikowanych przypadkach i zwykle wykonywane są tylko przez wyspecjalizowane w nich instytuty.