Dokter akan menanyakan mengenai riwayat medis dari penderita. Dokter juga akan memeriksa tekanan darah dan memeriksa penderita, termasuk pemeriksaan saraf dan pemeriksaan jantung. Untuk mendiagnosis dan mengklasifikasi stroke, dokter akan melakukan pemeriksaan radiologi pada otak.Beberapa tes dapat digunakan, yakni CT scan atau MRI. Dokter juga dapat merekomendasikan tusukan lumbal, di mana dokter akan mengambil sampel dari cairan serebrospinal (otak dan tulang belakang) di punggung dengan menggunakan jarum. Cairan ini diperiksa untuk melihat adanya darah atau tidak.Tes lain yang mungkin dilakukan adalah MRI angiografi. Tes ini dapat menyediakan informasi mengenai aliran darah ke otak. Sementara itu, pemeriksaan lain yang dapat menunjang diagnosis adalah pemeriksaan darah untuk mengevaluasi faktor pembekuan darah, mendeteksi adanya infeksi, serta memonitor efektivitas terapi dengan antipembekuan darah. Elektrokardiogram (EKG), x-ray dada, dan ultrasonografi (USG) pembuluh darah juga dapat dianjurkan.