腦炎的確診主要根據臨床症狀和醫生查體的陽性體徵，以及頭部CT或磁共振的影像學檢查、腦電圖的檢查和腦脊液的檢驗來確診。一般腦炎診斷首先要有臨床症狀，主要包括頭痛、嘔吐、發熱、精神症狀、抽搐、肢體偏癱、麻木、不自主運動、意識障礙等等。醫生查體還會發現頸項強直、克氏徵陽性等腦膜刺激徵、病理徵陽性等體徵。另外需要做輔助檢查，首先是頭部的影像學檢查。頭部磁共振比頭部CT更加敏感，可以見到腦炎的侷限性病灶，比如單純皰疹病毒性腦炎可以在額葉和顳葉見到特徵性的病灶，也可以做頭部磁共振平掃後增強，顯示病灶的強化或腦膜的強化。腦電圖的檢查可以發現局灶性的慢波或全腦瀰漫性的損害，還可以發現棘波或尖波等異常的神經元放電的表現。通過腰椎穿刺術來做腦脊液的檢查，是診斷腦炎非常關鍵的一種檢查。留取腦脊液後需要做腦脊液的常規、生化、免疫球蛋白，以及各種病原體的抗原或抗體的檢測，比如可以做單純皰疹病毒的抗體，可以做新型隱球菌的墨汁染色、結核桿菌的培養等等，有助於確診各種細菌、病毒、真菌性的腦炎。