Il neuroimaging e la puntura lombare (LP) sono entrambi metodi essenziali per diagnosticare l'encefalite virale. La tomografia computerizzata (TC) o la risonanza magnetica per immagini (MRI) aiutano a identificare l'aumento della pressione intracranica e il rischio di ernia uncale prima di eseguire un LP. Il liquido cerebrospinale (CSF), se analizzato, deve essere analizzato per la pressione di apertura, la conta cellulare, il glucosio, le proteine e gli anticorpi IgG e IgM. Il test sul liquido cerebrospinale dovrebbe includere anche il test della reazione a catena della polimerasi (PCR) per i virus herpes simplex 1 e 2 e gli enterovirus. Circa il 10% dei pazienti ha risultati normali del CSF. Test aggiuntivi, come quelli sierologici per vari arbovirus e test per l'HIV, possono essere eseguiti in base alla storia e ai sintomi dell'individuo. In alcuni casi possono essere utili anche la biopsia cerebrale, le colture di campioni di liquido corporeo e la PCR. L'elettroencefalografia (EEG) è anormale in oltre l'80% dei casi di encefalite virale, compresi quelli che stanno vivendo convulsioni, e potrebbe essere necessario monitorarla continuamente per identificare lo stato non convulsivo. La mancanza di risorse per i test può impedire una diagnosi accurata. 