本病与其他细菌肺炎的鉴别诊断主要依靠病原学的确立，有时单靠临床表现鉴别较困难。

可引起肺炎的革兰阴性杆菌种类繁多，临床表现相似辅助检查缺乏特异性，故诊断大肠埃希杆菌肺炎须临床结合病原学。有肺炎的症状表现，原有慢性疾病长期使用抗生素或使用免疫抑制剂病史，伴有消化道症状，甚至精神症状，病情进展快且可并发脓胸，应考虑本病痰涂片检查可区分病原体是否为革兰阴性杆菌痰培养阳性应排除口咽部定植菌的污染，故首先应采取合格的痰标本，即痰涂片白细胞和上皮细胞比例大于2.5为合格痰。合格痰培养两次以上分离到大肠埃希杆菌且为优势菌，或定量培养分离菌浓度≥10CFU/ml或采用TTA、PSBBAL、LA等防污染下呼吸道标本采样技术采集到的标本分离到大肠埃希杆菌可确诊本病。如胸液和血标本培养出大肠埃希杆菌也可确立诊断。条件允许时可使用DNA探针或PCR方法。若肺炎继发尿路感染，且尿路和痰培养大肠埃希杆菌均阳性时，则也有诊断价值。