1.腦電圖
以彌漫性或局限性異常慢波背景活動為特征，少數伴有棘波、棘-慢復合波。慢波背景活動只能提示異常腦功能，不能證實病毒感染性質。某些患者腦電圖也可正常。
2.腦脊液檢查
外觀清亮，壓力正常或增加。白細胞數正常或輕度增多，分類計數早期可為中性粒細胞為主，之后逐漸轉為淋巴細胞為主，蛋白質大多正常或輕度增高，糖含量正常。涂片和培養無細菌發現。
3.病毒學檢查
部分患兒腦脊液病毒培養及特異性抗體測試陽性。恢復期血清特異性抗體滴度高于急性期4倍以上有診斷價值。可通過PCR檢測腦脊液病毒DNA或RNA幫助明確病原。
4.影像學檢查
MRI對顯示病變比CT更有優勢。主要是確定或排除其他疾病，病腦時可顯示腦部彌漫性水腫或局灶性異常。單純皰疹病毒腦炎往往有局灶性改變，兒童EBV腦炎可顯示有不同部位的異常信號。影像學檢查正常不能除外腦炎。