L'isolement du germe se fait à partir des enveloppes fœtales, du foie, des nœuds lymphatiques et de la rate des avortons ou des cadavres de chiots, les prélèvements étant réalisés aussi tôt que possible après la mort. Chez l'adulte, le meilleur diagnostic est l'hémoculture, car la phase septicémique est très longue : 1 à 2 ans. Les tests d'agglutination rapide sur lame, confirmée par un test d'agglutination lente en tube, peuvent aussi être utilisés. Des réactions croisées de B. canis avec B. ovis peuvent se produire. La technique PCR peut également être utilisée pour détecter les brucelles dans les fluides et les tissus, mais est encore peu disponible. Le traitement médical peut permettre la naissance de chiots viables à partir de mères infectées, mais ne permet généralement pas la guérison. Il est donc vivement conseillé d'euthanasier rapidement les animaux infectés et de renforcer considérablement les mesures d'hygiène, afin de limiter la dispersion du germe dans l'élevage.