腦炎的診斷，首先要從患者的臨床表現入手，患者往往表現為頭痛、發熱，伴有惡心嘔吐，查體腦膜刺激征陽性，考慮腦炎以后，要完善腰穿檢查，如果腰穿提示腦脊液壓力高，大于180毫米水柱，且腦脊液細胞數高于正常范圍的0到10個，腦脊液蛋白數高于正常范圍的0到450毫克，則可以考慮存在腦炎。具體鑒別是哪一個種類的腦炎，還需要結合腰穿、腦脊液細胞學以及影像學的結果。
一般病毒性腦膜炎最為常見，細胞數一般在幾十到幾百之間，患者腦實質都沒有損害，影像學無異常，蛋白可以輕度升高或者正常范圍。病毒性腦炎，以單純皰疹病毒腦炎最為常見，影像學多表現為顳葉或者額葉及海馬、杏仁核等有異常密度，有可能嚴重的患者出現出血壞死性腦炎的表現，腦脊液檢查其細胞數，數十到數百不等，蛋白多輕度升高，有時還可以見到紅細胞。
結核性腦膜炎則無明顯的特異性，患者可以有結核菌感染的病史，比如呼吸道結核或者消化道結核，腦脊液檢查細胞數升高，幾十、幾百甚至上千都有可能，蛋白往往增高較明顯，糖和氯化物有不同程度的降低，ppd實驗陽性，可以幫助診斷。
細菌性腦膜炎則是以化膿性腦膜炎最為常見，細胞數成千上萬，蛋白明顯升高，糖和氯化物明顯降低，抗生素治療有效。其它還有一些比較特殊類型的腦炎，比如新型隱球菌腦膜炎，其鑒別診斷，主要是腦脊液墨汁染色可以查到隱球菌，就可以確診。還有自身免疫性腦炎以及其它的脫髓鞘腦炎，需要完善相關的抗原抗體檢測才能明確診斷。
