脑脊液检查是结核性脑膜炎关键依据之一，可见压力增高等典型改变，病原学检查中结核菌涂片阳性率低、培养阳性率较高但时间长，影像学检查里头颅CT可助了解病变范围和严重程度、头颅MRI对脑膜病变显示更敏感，患者多有结核病史或密切接触史且有相应临床表现，儿童及特殊人群诊断需更细致结合各项检查。
病原学检查
结核菌涂片检查：采用抗酸染色法，在脑脊液沉渣中找到结核菌可确诊，但阳性率较低，约30%左右。
结核菌培养：将脑脊液接种于培养基上，若培养出结核分枝杆菌则可明确诊断，培养阳性率约为50%-80%，不过培养时间较长，需4-8周。
影像学检查辅助诊断
头颅CT检查：早期可无明显异常，随着病情进展，可见脑底池渗出物增多，脑膜强化，脑室扩大，脑实质可见梗死灶、结核瘤等改变。发病早期CT可能仅表现为基底池密度增高，晚期可出现脑积水、脑实质损害等表现，有助于了解病变的范围和严重程度。
头颅MRI检查：对脑膜病变的显示较CT更为敏感，能更早发现脑膜强化、脑实质内的结核病灶等，尤其是在疾病早期，MRI可发现脑膜呈弥漫性或结节状强化，对结核性脑膜炎的早期诊断和病情评估有重要意义。
临床表现结合病史
患者多有结核病史或与结核患者密切接触史，临床表现有发热、头痛、呕吐、颈项强直等，儿童患者还可能出现烦躁、嗜睡等精神症状。若患者有结核接触史，且出现上述神经系统症状，结合脑脊液和影像学等检查结果，有助于诊断结核性脑膜炎。例如，有肺结核病史的患者出现头痛、脑脊液糖和氯化物降低等表现时，需高度怀疑结核性脑膜炎。
对于儿童患者，由于其免疫系统和神经系统发育尚未完全，在诊断时更要仔细结合病史和各项检查，因为儿童结核性脑膜炎的临床表现可能不典型，容易被忽视。而对于有基础疾病或免疫力低下的人群，如艾滋病患者合并结核性脑膜炎时，其临床表现可能更不典型，需要更全面地进行各项检查以明确诊断。
