L'esofago-gastro-endoscopia rivela spesso ulcere in tutto l'esofago. Nei casi più gravi le ulcere possono fondersi e in rare occasioni si presentano con un aspetto nerastro, condizione conosciuta come esofago nero. Mentre la diagnosi di esofagite da herpes può essere dedotta clinicamente, la certezza diagnostica può raggiungersi solo con biopsie eseguite nel corso di una endoscopia e il materiale così ottenuto deve essere valutato al microscopio da un patologo. Si dovranno in particolare ricercare i tipici corpi di inclusione e dovranno essere effettuate le colorazioni diagnostiche immunoistochimiche. Risultati falsi negativi possono verificarsi se le biopsie sono eseguite direttamente sull'ulcera, piuttosto che dal margine della stessa, dato che le tipiche inclusioni si trovano in cellule epiteliali vitali.