L'imaging a risonanza magnetica risulta sensibile ma non specifico per la diagnosi, tuttavia, può essere un efficace strumento aggiuntivo, soprattutto per distinguere tra la sindrome di Guillain-Barré e altre condizioni che causano debolezza degli arti, come la compressione del midollo spinale.. Se la risonanza magnetica mostra un ispessimento delle radici dei nervi, questo può essere indicativo della sindrome di Guillain-Barrè. Tuttavia, nei bambini, ciò si riscontra nel 95% degli esami e quindi è necessario effettuare ulteriori esami.