在新生儿巨细胞病毒感染的实验室检查中，首先可以进行病毒分离，这种方法最可靠特异性最强，尿标本中病毒量高而且排病毒时间，可持续长达数月至数年。通过多次尿培养分离，可以提高阳性率，脑脊液、唾液等也可以进行病毒分离。
另外还可以进行巨细胞病毒标志物检测，在各种组织或脱落细胞中可以检测出典型的包涵体、病毒抗原颗粒或者基因等巨细胞病毒标志物。其中特异性高敏感的方法是采用DNA杂交实验检测患儿样本中的巨细胞病毒或采用PCR技术体外扩增特异性巨细胞病毒基因片段检测出微量病毒。最后还可以通过血清中巨细胞病毒相关抗体来进行诊断。