根據其年齡、性別、發生部位及臨床過程等進行診斷，並估計其病理類型。除根據病史及神經系統檢查外，還需作一些輔助檢查幫助診斷定位及定性。 (1)腦脊液檢查：作腰椎穿刺壓力大多增高，有的腫瘤如位於腦表面或腦室內者腦脊液蛋白量可增高，白細胞數亦可增多，有的可查見瘤細胞。但顱內壓顯著增高者，腰椎穿刺有促進腦疝的危險。故一般僅在必要時才做，如需與炎症或出血相鑒別時。壓力增高明顯者，操作應慎重，勿多放腦脊液。術後給予甘露醇滴注，注意觀察。 (2)超聲波檢查：可幫助定側及觀察有無腦積水。對嬰兒可通過前囟進行B型超聲掃描，可顯示腫瘤影像及其他病理變化。 (3)腦電圖檢查：神經膠質瘤的腦電圖改變一方面是局限於腫瘤部位腦電波的改變。另一方面是一般的廣泛分佈的頻率和波幅的改變。這些受腫瘤大小、浸潤性、腦水腫程度和顱內壓增高等的影響，淺在的腫瘤易出現局限異常，而深部腫瘤則較少局限改變。在較良性的星形細胞瘤、少枝膠質細胞瘤等主要表現為局限性δ波，有的可見棘波或尖波等癲癇波形。大的多形性膠質母細胞瘤可表現為廣泛的δ波，有時只能定側。 (4)放射性同位素掃描(Y射線腦圖)：生長較快血運豐富的腫瘤，其血腦屏障通透性高，同位素吸收率高。如多形性膠質母細胞瘤顯示同位素濃集影像，中間可有由於壞死、囊腫形成的低密度區，需根據其形狀、多發性等與轉移瘤相鑒別。星形細胞瘤等較良性的神經膠質瘤則濃度較低，常略高於周圍腦組織，影像欠清晰，有的可為陰性發現。 (5)放射學檢查：包括頭顱平片，腦室造影、電子電腦斷層掃描等。頭顱平片可顯示顱內壓增高征，腫瘤鈣化及松果體鈣化移位等。腦室造影可顯示腦血管移位元及腫瘤血管情況等。這些異常改變，在不同部位不同類型的腫瘤有所不同，可幫助定位，有時甚至可定性。特別是CT掃描的診斷價值最大，靜脈注射對比劑強化掃描，定位準確率幾乎是100％，定性診斷正確率可達90％以上。它可顯示腫瘤的部位、範圍、形狀、腦組織反應情況及腦室受壓移位元情況等。但仍需結合臨床綜合考慮，以便明確診斷。 (6)核磁共振：對腦瘤的診斷較CT更為準確，影像更為清楚，可發現CT所不能顯示的微小腫瘤。 正電子發射斷層掃描可得到與CT相似的圖像，並能觀察腫瘤的生長代謝情況，鑒別良性惡性腫瘤。