开放性颅脑损伤的诊断需通过体格检查、影像学检查和实验室检查进行。体格检查可初步发现迹象，意识、瞳孔、肢体等情况可评估；影像学检查中头颅X线平片看颅骨骨折，头颅CT是重要方法，头颅MRI可辅助；实验室检查血常规看白细胞，脑脊液检查助判颅内感染。儿童、特殊病史、老年患者检查有特殊注意事项。
影像学检查
头颅X线平片：可以了解颅骨骨折的情况，能发现颅骨是否有线性骨折、凹陷性骨折等，但对于颅内细微的病变显示不如CT。例如能明确骨折线的走行、骨折片的移位情况等。
头颅CT：是诊断开放性颅脑损伤非常重要的影像学检查方法。它可以清晰地显示颅内的情况，包括是否有颅内出血、血肿的部位、大小，脑挫裂伤的范围等。对于开放性颅脑损伤，能明确颅内损伤与外界相通的情况以及颅内损伤的具体形态，有助于制定治疗方案。通过CT平扫加增强扫描等，可以更全面地评估病情。
头颅MRI：在某些情况下也可用于辅助诊断，尤其是对于一些早期CT未发现的细微脑损伤、脑干损伤等可能有更好的显示，但在急性开放性颅脑损伤的急诊评估中，CT更为常用。
实验室检查
血常规：可以了解患者的白细胞计数等情况，若白细胞升高，可能提示有颅内感染等并发症的可能。例如在开放性颅脑损伤后，若合并感染，白细胞会出现相应的变化。
脑脊液检查：对于开放性颅脑损伤，若怀疑有颅内感染，可进行腰椎穿刺获取脑脊液检查。通过脑脊液的常规、生化以及病原学检查等，明确是否有颅内感染，如细菌性脑膜炎等，脑脊液中可能会出现白细胞增多、蛋白含量升高等改变，还可以找到相应的病原菌。
对于儿童患者，在进行体格检查时要更加轻柔、耐心，避免因患儿不配合而遗漏重要体征；在影像学检查时要注意辐射剂量的合理控制；对于有特殊病史的患者，如既往有凝血功能障碍等，在进行腰椎穿刺等操作时要格外谨慎，防止出现出血等并发症。对于老年患者，其身体机能相对较弱，在评估病情时要综合考虑其基础疾病对颅脑损伤诊断和预后的影响。
