De diagnostiek van West Nile-virus is grotendeels gebaseerd op serologische bepalingen. Hierin worden IgM immuunglobuline M (immuunglobuline M) en IgG Immunoglobulin G (Immunoglobulin G) antistoffen aangetoond die specifiek zijn voor West Nile-virus.

IgM immuunglobuline M (immuunglobuline M) antistoffen zijn vanaf  7-8 dagen na de infectie aantoonbaar gedurende ongeveer 3 maanden. Er zijn ook langer persisterende infecties beschreven. De IgG Immunoglobulin G (Immunoglobulin G) antistoffen persisteren enkele jaren en zijn aantoonbaar in serologische bepalingen.