El diagnóstico de la encefalitis implica un interrogatorio cuidadoso para determinar la posible exposición a fuentes virales. Los análisis que pueden ayudar a confirmar el diagnóstico y descartar otros trastornos son:

• Análisis de sangre para detectar anticuerpos frente a antígenos virales y proteínas extrañas
• Análisis de líquido cefalorraquídeo (punción lumbar), detecta antígenos virales y proporciona muestras de cultivo para el virus o bacterias que puedan estar presentes en el líquido cefalorraquídeo
• Electroencefalograma
• Tomografía computarizada y resonancia magnética

Puede ser recomendable realizar una biopsia del cerebro en algunos casos en que el tratamiento no surte efecto y si la causa de encefalitis es poco clara. El diagnóstico definitivo mediante biopsia puede permitir un tratamiento específico que de otro modo sería demasiado arriesgado.