De diagnose van een hersentumor wordt gemaakt op veschillende manieren. De neuroloog onderzoekt de klachten en symptomen van een patiƫnt. Op basis hiervan bepaalt hij of iemand in aanmerking komt voor meer onderzoeken. Een CT- of MRI-scan geeft een preciezer inzicht over de plaats en grootte van de eventuele tumor, en geeft vaak al een aanwijzing over de aard van de tumor.
Uiteindelijk kan alleen met weefselonderzoek definitief de diagnose worden gesteld. Hiervoor wordt een deel van de tumor verwijderd en door de (neuro)patholoog onderzocht.