1.CT和MRI扫描
对表现有缺血性脑卒中症状的病人首先做CT扫描，最大的帮助是排除脑出血，因只靠症状很难区别病人是脑梗死还是脑缺血，TIA病人CT扫描多无阳性发现，少数可表现为轻度脑萎缩或在基底节区有小的软化灶，RIND病人的CT表现可以正常，也可有小的低密度软化灶，CS病人则在CT片上有明显的脑低密度梗死灶，可有脑室扩大，发生脑梗死的初期CT不能发现异常，一般在24～48h后才出现明显的低密度区。
MRI检查对早期脑梗死的诊断有一定的帮助，发生脑梗死后6h，梗死灶内水分已经增加3%～5%，此时梗死灶呈长T1和长T2改变，表示存在细胞毒性脑水肿，在24h左右，梗死灶内血-脑脊液屏障破坏，注射Gd-DTPA做MR增强扫描可见明显的信号增强，发病1周后梗死灶仍可表现长T1和长T2，但T1值较早期缩短，如梗死灶内有出血，呈T1值缩短而T2值仍然延长。
2.脑血管造影
脑血管造影在脑缺血病的诊断上是不可缺少的重要检查，可以发现血管病变的部位，性质，范围及程度，应尽量做全脑血管造影，并包括颈部的动脉和锁骨下动脉，必要时还应检查主动脉弓部，如首次造影距手术时间较长，术前还需重做造影检查，脑血管造影具有一定危险性，对有动脉粥样硬化的患者危险性更大，可引起斑块脱落造成脑梗死，近年来应用经股动脉插管造影，较直接穿刺颈总动脉造影更安全，且具有高度血管选择性，可选用双向连续造影，包括颅内及颅外循环。
在脑缺血疾病的患者中，有相当一部分是由于颅外血管病变所致，动脉硬化引起的狭窄或闭塞具有多发性，可有数条动脉受累，也可表现为同一条动脉上有多处病变。
3.脑血流测定
测量方法有吸入法，静脉法和颈内动脉注射法，以颈内动脉注射法最准确，注射氙(131Xe)溶液到颈内动脉，用多个闪烁计数器探头放在头部，测定局部及全脑的血流量，用此法可计算出灰质，白质及脑不同区域的血流量，定出缺血区，局部脑血流量(rCBF)测定除有助于确定是否需要手术吻合血管外，还能证实吻合后局部缺血状况是否改善，因此，病人有局部神经功能障碍，脑血流量测定显示局部血流减少而全脑正常，或全脑血流减少而局部减少更甚，是颅外颅内动脉吻合手术的指征，如患者有TIA历史而无神经功能障碍，血管造影显示脑动脉梗阻，但侧支循环良好，脑血流测定表现两半球皆有轻度缺血，则不需做动脉吻合术。
4.其他检查方法
(1)多普勒超声检查：可测定血液的流动和方向，借此可判断血管有无闭塞，颈总动脉分叉处至发出眼动脉之间的这一段颈内动脉闭塞后，眶上动脉及滑车上动脉内的血反流至眼动脉，再入颈内动脉，大脑中动脉及大脑前动脉，用多普勒超声仪作上述两头皮动脉的经皮测定，即可判断上述颈内动脉部位的闭塞和狭窄，以及血流方向的改变。
经颅彩色多普勒检查可以判定脑底动脉环，大脑前动脉，大脑中动脉，大脑后动脉，颈内动脉颅内段及椎基动脉等颅内大血管的血管深度，血液方向，血流速度和搏动指数等，依此可判定哪根血管有病变。
(2)脑电图：脑缺血严重时，脑电图才表现异常，发生脑梗死后，脑电图表现异常，几天后开始好转，至发病后8周，仍有约半数病人显示有局限性异常，但以后逐渐恢复正常，与此同时，神经损害症状却持续存在，脑梗死灶在脑电图上显示局限性慢波。
(3)脑核素扫描：常用锝(99mTc)静脉注射法扫描，此方法只能扫描出直径大于2cm的脑病变灶，TIA病人和有脑干，小脑梗死者扫描多为阴性，检出的阳性率与病程的发展阶段和注入核素后扫描时间有关，脑梗死发生后2～3周，水肿消退，有侧支循环，使核素能进入梗死区，扫描阳性率最高;注入核素后2～4h扫描的阳性率最高。
(4)视网膜中心动脉压测定：颈内动脉的颅外段严重狭窄或闭塞时，大多数病人同侧的视网膜动脉压比对侧低，用眼动脉压测量计测量两侧视网膜中心动脉的收缩压及舒张压，如果两侧的压力相差20%以上则有诊断意义。
