神経炎は、病歴、理学的検査、筋電図、MRIを組み合わせることで明確に診断できる。 できるだけ早く診断をはっきりさせ、あるいは除外するために、医師の指導のもとに適切な検査計画を選択することが推奨される。
1.病歴：神経炎は、急性または慢性の感染症、イソニアジドやビンクリスチンの服用歴、代謝性疾患や中毒の既往歴が先行することがある。
2.身体所見：神経炎は病変部の疼痛、感覚障害、運動障害を呈し、身体所見では腱反射の減弱や消失、四肢の筋緊張や筋力の異常を認めることがある。
3.筋電図：神経炎患者に軸索変性と二次的な髄鞘喪失がみられる場合、筋電図に脱神経の変化がみられることがある。 筋電図は神経原性障害を示し、電気的検査は変性反応を示す。
4.磁気共鳴：神経炎症性変化の異常信号、主に脂肪と水の抑制を用いたT2WIで高信号の形で、信号は手術後に顕著になる。 磁気共鳴は、病変の位置、大きさ（長さ）、部位（全断面、内側または末梢）、神経の肥厚または菲薄化の有無を示すことができる。
局所の感覚障害や運動機能障害、その他の神経炎の徴候がある場合は、できるだけ早期に医師に相談し、診断と治療をできるだけ早期に行い、病状の進行を遅らせることがないようにする必要がある。