Diagnoza Integracji sensorycznej to złożony proces obserwacji swobodnej aktywności dziecka, jego zabawy. Przeprowadza się też próby obserwacji klinicznej oraz od 4 roku życia testy Integracji Sensorycznej. Wszystko to uzupełnione jest o rozległy wywiad z rodzicami.
Terapeuta podlicza i analizuje wyniki. Taka diagnoza obejmuje zazwyczaj 3 spotkania po 50 minut i zakończona jest przedstawieniem przez terapeutę różnicującej diagnozy – to jest rozpoznania właściwego rodzaju charakterystycznych zaburzeń dla konkretnego dziecka i ustaleniem adekwatnego programu terapii wspartego zaleceniami do domu i odpowiednim instruktażem rodziców.
Program terapii zawiera adekwatny do wykrytych trudności – przemyślany, kontrolowany zestaw ćwiczeń angażujących działanie dziecka w formie zabawowych aktywności.