诊断视神经胶质瘤的方法包括影像学检查、眼科检查和病理检查。影像学检查中磁共振成像可清晰显示肿瘤特征，计算机断层扫描对骨质破坏等有一定作用；眼科检查的视力、眼底、视野检查可了解视神经功能及病变情况；病理检查通过活检获取组织标本进行组织学检查以确诊并鉴别诊断，活检需谨慎。
计算机断层扫描（CT）：平扫时视神经胶质瘤表现为视神经增粗，密度多均匀，少数可有钙化。增强扫描可见肿瘤强化，但CT对软组织的分辨力不如MRI，对于视神经胶质瘤的细微结构显示不如MRI清晰，不过在判断骨质破坏等方面有一定作用，尤其对于伴有颅骨改变的患者可提供相关信息。
眼科检查
视力检查：患者的视力情况是重要的诊断依据之一。视神经胶质瘤可导致视力下降，不同年龄的患者视力下降的表现可能不同。儿童患者可能表现为不能注视、斜视等，而成人可能表现为视物模糊、视力逐渐减退等。通过视力检查可以初步了解视神经功能受损的程度。
眼底检查：眼底检查可发现视盘水肿、萎缩或视神经颜色变淡等改变。视盘水肿多见于肿瘤早期，随着病情进展可出现视盘萎缩。对于怀疑视神经胶质瘤的患者，眼底检查是必要的常规检查项目，能帮助医生初步判断视神经的病变情况。
视野检查：视野检查可以发现视野缺损情况。视神经胶质瘤可引起相应的视野改变，如向心性视野缩小等。不同类型和不同部位的视神经胶质瘤视野缺损表现有所不同，通过视野检查有助于定位肿瘤病变部位以及评估病情的严重程度。
病理检查
活检：对于临床高度怀疑视神经胶质瘤但影像学表现不典型的患者，可能需要进行活检以明确诊断。活检可通过手术切除部分肿瘤组织或穿刺获取组织标本，然后进行病理组织学检查。病理检查可见肿瘤细胞呈梭形或星形，排列成束状或编织状等特征性表现，通过病理诊断可以最终确诊视神经胶质瘤，并与其他类似病变进行鉴别诊断。但活检是有创检查，需谨慎操作，尤其对于儿童患者，要充分考虑创伤风险及对其生长发育等方面的影响。
