La risonanza magnetica offre una maggiore sensibilità rispetto alla TAC, tuttavia non è sempre facilmente accessibile e presenta controindicazioni: non può essere effettuata in pazienti portatori di pacemaker, di protesi incompatibili con il campo magnetico, di clips metalliche ecc. L'astrocitoma pilocitico appare, sia alla TAC che alla RM, come un tumore a margini ben definiti, tondeggiante, solido o associato a macro o microcisti. L'assunzione di mdc è pressoché costante e molto intensa. Questo dato è significativo di una vascolarizzazione spiccata del tumore ma non si considera indicativo di malignità. La diagnosi differenziale si pone, per le localizzazioni in fossa posteriore con il medulloblastoma, l'ependimoma e l'emangioblastoma. Nella regione chiasmatica con il craniofaringioma.