（一)颅脑CT扫描：病灶区呈低密度影。但在发病早期脑组织软化程度较轻， CT扫描常无阳性发现。在发病后48～72小时作CT扫措则可提高阳性率。其次CT扫描可以鉴别类似脑梗塞的疾病如脑出血、硬脑膜下血肿、颅内肿瘤等。此外， CT扫描能发现梗塞周围水肿区、脑占位效应等。对脑干内或直径小于5mm的梗塞，往往不能在CT显示。
（二)磁共振（MRI)：起病后几小时的脑梗塞已能被MRI显示。病变区显示异常信号，T1 加权相呈低信号，T2加权相呈高信号。 MRI对腔隙梗塞和脑干梗塞的诊断较CT敏感。鉴别出血性梗塞和缺血性梗塞MRI也比CT更准确。
（三)脑血管造影：可显示受累脑动脉骤然中断，远端不能充盈。有时可见管腔狭窄及管腔内有血栓形成的影像。
（四)多普勒超声检查：颅内、外动脉多普勒超声检查有时可显示动脉管腔狭窄、血流速度增快，可为脑梗塞提供依据。
（五)超声心动图：可显示心脏瓣膜及心内膜病变，为脑栓塞的栓子来源提供依据。
