通过腰椎穿刺检查，是诊断脑炎最可靠的方式。通过腰椎穿刺检查来测定脑脊液中白细胞、蛋白含量、脑脊液细菌培养等是诊断脑炎的金标准。
脑炎的诊断还可以通过其他的方式参与，但是没有腰椎穿刺可靠。当脑炎发病的时候，其他检查方式，包括颅脑CT或核磁共振检查、脑电图检查、血常规检查等。
脑炎的病人诊断，还需要结合患者发病的病史、发病时候的临床症状、神经内科的专科查体，也是诊断脑炎的关键依据之一。当怀疑有脑炎的时候，应及时到医院神经科检查就诊。