腦膿腫的診斷：依靠一般腦部感染徵象和局部症狀，以及有關輔助檢查，如
①腦穿和腦脊液化驗（腰穿應小心操作）。若腦壓明顯升高，則不要放液，只留少量腦脊液做常規和生物化學檢查。通常膿腫早期，腦壓稍高，包膜形成後腦壓明顯升高。腦脊液白細胞數可增高，包膜形成後白細胞數可正常，而腦脊液蛋白質可新增到1～2g/L（100～200mg%），若膿腫在腦淺錶或腦室壁，腦脊液蛋白質新增更明顯。當發生腦疝時，由於椎管梗阻，腦壓不能下傳到脊髓蛛網膜下腔，於是腦壓反而不高。
②腦超聲波檢查。大腦半球膿腫時，超聲檢查可發現中線波向對側移位，可見膿腔的多次反射波。小腦膿腫，超聲顯示雙側室擴大。
③X射線頭顱平片檢查。耳源性腦膿腫時，同側中耳和乳突有炎症改變，X射線檢查還可發現膽脂瘤和岩骨骨質破壞。鼻源性腦膿腫時，可發現額竇，上頜竇、篩竇、喋竇不充氣，骨質模糊，有液平面。顱內壓增高，顱平片顯示指壓痕增多，和（或）鈣化的松果體移位。顱骨骨髓炎引起腦膿腫時，顱骨有炎性改變。外傷腦膿腫時，可發現顱骨碎片和金屬异物。
④特殊造影。頸總動脈血管造影對幕上腦膿腫可行定位。
⑤電子電腦斷層掃描（CT），是一種既安全又準確的診斷手段。腦膿腫呈高密度環狀影像，中心低密度的單房、多房或多發病灶，病灶所在部位，腦室移位情况和腦水腫頻寬窄均可顯示。反復做CT掃描可以觀察腦膿腫形成三個階段的組織學影象，穿刺術後可用CT觀察膿腔演變過程。有條件的地方，CT檢查應作為診斷腦膿腫的首選手段。⑥磁共振檢查，有助於確診腦膿腫。適合於顱底、腦幹部位檢查。膿腫表現為一環狀高訊號帶和中心低訊號區。磁共振又可用於三方位影像定位。
腦膿腫的鑒別診斷：腦膿腫應與下述病變做鑒別：
①化膿性腦膜炎，有高熱、脈快，腦膜刺激征明顯，但無局限神經定位征，腦脊液白細胞和蛋白質增高，腦超聲檢查，腦血管造影和CT掃描均正常。
②硬膜外或硬膜下積膿，常與腦膿腫合併存在，很少獨立發生。腦血管造影腦表面為一無血管區，CT發現腦表面有半月形低密度影。
③血栓性竇感染，細菌栓子脫落，沿靜脈竇擴散所致，表現為週期性膿毒敗血症，不規則寒戰，弛張熱、脈快，末梢血粒細胞新增，但腦脊液無改變，可借助腦超聲、腦血管造影和CT掃描鑒別。
④化膿性迷路炎，由化膿性中耳炎所致，症狀類似小腦膿腫，但頭痛較輕，嘔吐，眩暈嚴重，眼震多呈自發水准和旋轉混合型，共濟失調為雙側性或不明顯，無腦膜刺激征，無視乳頭水腫，腰穿正常。
⑤腦腫瘤，發病緩慢，無感染病史，僅顱內壓增高，腦脊液細胞正常，經顱平片、血管造影、CT掃描不難鑒別。