影像学检查是目前诊断烟雾病的主要手段。经颅多普勒超声能够发现更多缺血性和表现为非典型血管病临床症状的成年烟雾病患者，能够提供其它影像学资料所测不到的重要血管动力学资料。
在确诊方面，数字减影血管成像仍然是最准确、可靠的诊断方法，是诊断烟雾病的金标准；磁共振成像、磁共振血管成像可以对大部分烟雾病患者做出明确的诊断；脑灌注成像可以从微循环水平反映血流动力学及代谢情况，对病情严重情况能够进行客观的评估。
主要的灌注成像包括核磁、CT灌注及ECT等。