Поскольку отёк мозга не имеет патогномоничных симптомов, его диагностика возможна только на основе объективных методов.
Стандарт диагностики отёка мозга - МРТ в режимах T2 и FLAIR (с подавлением сигнала от свободной воды). Исключением являются случаи черепно-мозговой травмы, когда в связи с возможностью наличия в ране магнитных инородных тел в качестве основного метода диагностики применяют рентгеновскую КТ.