La diagnosi di MCI richiede un giudizio clinico molto ponderato attraverso l'osservazione clinica e i test neuropsicologici, a cui si affiancano il neuroimaging e i test ematici (misurazione del ferro, della glicemia, delle vitamine B12, folati, ecc.) per escludere una diagnosi alternativa. Una valutazione complessiva simile la si esegue anche per diagnosticare la malattia di Alzheimer.