確診腦血栓，要詳細詢問病史，了解引起腦血栓的相關誘因的程度和存在情況。有條件時應安排血液生化檢查，如血糖、血脂的測定，有重要參考價值；腦脊液腰穿檢查、壓力測定、生化檢測有利於排除出血性腦血管病。如果能做腦血管造影，就能明確腦血栓的具體位置和血栓形成後的血液循環(包括側支循環)，往往還能同時考慮溶栓藥物，是壹舉兩得。患者有頸內動脈血栓形成，多普勒超聲檢查可發現頸內動脈狹窄或閉塞的特定部位。
大部分腦血栓患者通過CT檢查可以發現病變的位置和大小。但在發病早期，CT檢查可能為陰性，或病竈很小，或病竈周圍側支循環良好，腦組織細胞無明顯壞死，CT也可能為陰性。如果重復CT檢查，或者靜脈註射造影劑後檢查ry，必要時應用磁振檢查，對腦血栓的診斷更有幫助。
腦血栓形成早期，正確合理的治療對縮短病程，減少並發癥會有很好的效果。腦血栓嚴重者應及時送醫院治療。