1.CT和MRI掃描
對表現有缺血性腦卒中癥狀的患者首先做CT掃描，最大的幫助是排除腦出血。TIA患者CT掃描多無陽性發現，少數可表現為輕度腦萎縮或在基底節區有小的軟化灶。腦梗死患者則在CT片上有明顯的腦低密度梗死灶，可有腦室擴大。
MRI檢查對早期腦梗死的診斷有一定的幫助。發生腦梗死后6小時，梗死灶內水分已經增加3%～5%，此時梗死灶呈長T1和長T2改變，表示存在細胞毒性腦水腫。在24小時左右，梗死灶內血-腦脊液屏障破壞，注射Gd-DTPA做MR增強掃描可見明顯的信號增強。發病1周后梗死灶仍可表現長T1和長T2，但T1值較早期縮短。如梗死灶內有出血，呈T1值縮短而T2值仍然延長。
2.腦血管造影
腦血管造影可發現血管病變的部位、性質、范圍及程度。應盡量做全腦血管造影，并包括頸部的動脈和鎖骨下動脈，必要時還應檢查主動脈弓部。如首次造影距手術時間較長，術前還需重做造影檢查。腦血管造影具有一定危險性，對有動脈粥樣硬化的患者危險性更大，可引起斑塊脫落造成腦梗死。近來應用經股動脈插管造影，較直接穿刺頸總動脈造影更安全，且具有高度血管選擇性，可選用雙向連續造影，包括顱內及顱外循環。
3.經顱多普勒超聲檢查
可發現頸內動脈、椎基底動脈系統的血流速度改變、管腔狹窄、動脈粥樣硬化斑塊形成等管壁病變，對于缺血性腦血管病的早期診斷及預防性治療有重要意義。
4.其他檢查方法
①血液檢查，腦血管病危險因子如血脂、血流變、血同型半胱氨酸、抗心磷脂抗體等檢查，均對缺血性腦血管病的病因發現及預防治療有重要意義；②腦電圖；③腦核素掃描；④智能量表測定，對血管性癡呆的診斷有客觀價值；⑤心臟多普勒超聲、心電圖等檢查對于心源性腦栓塞有診斷價值。