在CT或MRI上，原梗塞區內出現斑片狀或團塊狀高密度或血腫信號，即可診斷出血性梗塞。出血量較少時，在CT上呈現淺淡的高密度影，甚至僅呈等密度，但水腫和占位效應較單純梗塞重，并持續時間長，可提示診斷。MRI比CT敏感，能發現不引起臨床癥狀顯著變化的小出血灶。亞急性期出血呈短T1信號，慢性期則出現含鐵血黃素低信號，具有特征性。鑒別診斷主要需注意與腫瘤鑒別。在CT上，出血性梗塞的低密度區與病變血管供應區一致，比較規則，而腫瘤周圍低密度水腫帶常不規則；出血性梗塞可出現腦回狀強化，以梗塞后第2周~第4周時強化最明顯，并隨著時間的延長梗塞區內水腫及占位均逐漸減輕，腫瘤則不具備這類特征，可以鑒別。