血液检查：一半病人血沉加快，周围血象白细胞常增多，红细胞及血红蛋白减少。
1、头颅X线片
常用于已发生颅骨转移患者，对出现颅内压增高征象特别是有松果体移位者更有助于诊断。
2、CT检查
CT是目前诊断颅内转移瘤的首选检查手段，不仅在大多数情况下能发现脑转移瘤，还能显示转移瘤的形状、大小、部位、数目、伴随脑水肿及继发脑积水和中线结构移位程度。CT显示转移瘤大多位于皮层或皮层下，圆形或类圆形，呈现低密度、等密度、高密度或混杂密度。也可是囊性肿块，囊腔内可有结节，伴有出血时可显示出高密度区或液平面。若肿瘤生长快，可显现出肿瘤中心部分的坏死及囊性变。周围伴有明显的低密度指状水肿，邻近侧裂池或脑池受压变小或消失，同侧侧脑室受压变形、移位，移位明显者可造成脑干周围池部分或全部消失，此时患者病情常常很严重。强化后可显示肿瘤呈环状均匀或团块状强化，强化明显者常提示肿瘤血供丰富，出血明显者可掩盖原有征象，易与脑出血混淆。环状强化者可与脑脓肿混淆。位于颅后窝者常引起较明显的梗阻性脑积水，四脑室受压移位明显，颅后窝特别是接近颅底病变由于伪影的影响常不易显示，只能根据间接征象推断。丘脑及脑干的转移瘤常无明显的脑水肿。水肿的程度与肿瘤恶性程度无明显关系。CT骨窗位可清楚显示颅骨受累情况。硬脑膜外转移者，可见沿颅板下呈梭形或新月形高密度、等密度病变。弥漫型转移者可见基底池、桥小脑角池等部位高密度影。
另外，不同病理类型的转移瘤有其特有的CT表现。如肺腺癌和小细胞未分化癌转移通常为高密度结节或环状病变，有均一强化，水肿明显。鳞癌通常为类圆形低密度肿块，并有薄的环状强化，半数为单发。
3、MRI检查
MRI检查不仅能进一步提供转移瘤的影像学固有特点，还能发现多个病变而易于诊断。因为MRI比CT能发现更小的肿瘤，且多发性病灶为转移瘤的特点。对于颅后窝及近颅底的病变由于去除了骨质的伪影而易于检出。典型的转移瘤表现为长T1、长T2信号，周边有更长信号的水肿带，由于T2加权像上水肿常呈明显长T2信号，因此比T1加权像更易于发现病变，特别是易于发现较小的病变。有些具特征性的转移瘤的T2加权像上可表现为等信号或略低信号。MRI可清楚显示转移瘤邻近的脑回及重要结构受累情况，有助于指导手术入路，瘤内有出血者可显示出不同时期出血的特有MRI表现。由于血-脑脊液屏障的破坏，转移瘤可表现为明显强化。对弥漫型引起脑膜转移者可清楚地看出脑膜的增厚而易于检出。
4、腰椎穿刺
绝大多数颅内转移瘤不应采取此种检查方式，常用于确定急性白血病、非霍奇金氏淋巴瘤等是否发生了颅内转移，脑脊液查见瘤细胞后可用于指导临床治疗。