È consigliabile effettuare esami per stabilire il deficit cognitivo e questi comprendono esami del sangue (per l'anemia, carenza di vitamina, tireotossicosi, infezioni, ecc), una radiografia del torace, un elettrocardiogramma e un certo numero di test di imaging biomedico, possibilmente una tomografia computerizzata e una risonanza magnetica, preferibilmente con tecniche di neuroimaging funzionale. Se disponibili, una Tomografia a emissione di fotone singolo (SPECT) e la tomografia ad emissione di positroni (PET) possono essere utilizzate per confermare una diagnosi di demenza multi-infartuale in combinazione con valutazioni che coinvolgono l'esame dello stato mentale. In una persona già sofferente di demenza, la SPECT sembra essere più indicata per differenziare la demenza multi-infartuale dalla malattia di Alzheimer, in confronto con i tradizionali tentativi per differenziare i processi utilizzando test neurologici e l'analisi della storia medica. I progressi nella tecnologia hanno portato a proporre nuovi criteri diagnostici.