O diagnóstico da atresia biliar congénita pode ser confirmado por uma série de testes, incluindo bilirrubina dinâmica total do soro, caracterização geral da drenagem duodenal, ultra-sonografia, varrimento nuclear e ERCP e MRCP. Se a curva do volume sérico da bilirrubina, que é dominada por um aumento da bilirrubina directa, continua a aumentar, não responde à medicação biliar; se não responde à terapia fenobarbital e hormonal, é sugestivo de atresia biliar. A caracterização geral da drenagem duodenal é capaz de diagnosticar obstrução biliar parcial devido a anomalias estruturais. A atresia biliar congénita pode ser diagnosticada nas fases iniciais da atresia biliar quando os hepatócitos estão a funcionar bem e uma sombra hepática é visível durante cinco minutos, mas nenhuma sombra biliar é vista depois disso. A ultra-sonografia mostra displasia extra-hepática do canal biliar e da vesícula biliar ou agenesia. O scan de 99mTc-EHIDA do intestino não mostra núcleos. A CPRE pode revelar atresia biliar congénita, por exemplo, revelando apenas o canal pancreático e por vezes encontrando anomalias da coesão do canal pancreático-mobiliar. O MRCP, como método não invasivo de imagem biliar, pode ser utilizado para realizar a reconstrução de imagem biliar de água e a encenação de atresia para orientar o tratamento posterior.