Diagnosen stilles ved bruk av avansert søvnregistrering (polysomnografi). Ved mistanke om PLMS bør derfor fastlegen henvise pasienten videre til sykehus/søvnsenter med kompetanse innenfor søvnregistrering. Enkelte personer kan ha slike beinbevegelser uten andre symptomer.
For at det skal kalles en «lidelse» må pasienten i tillegg ha søvnvansker eller økt søvnighet på dagtid, uten at dette kan forklares på annen måte. Alvorlighetsgraden vurderes etter antall beinbevegelser per time. Diagnosen PLMS kan ikke stilles uten slik registrering.