脑梗死MRI各期影像表现不同。一般来说，超急性期（发病6小时内）MRI上可能仅见局部脑回轻度肿胀，脑沟变浅，T1WI呈等信号，T2WI呈稍高信号；弥散加权成像（DWI）可早期发现缺血病灶，呈高信号。
急性期影像表现
发病24 - 48小时内： 梗死区脑组织水肿，T1WI信号减低，T2WI信号增高，病灶范围逐渐清晰。此时病灶区域的脑实质因缺血、缺氧出现细胞毒性水肿，MRI上能较好显示出异常信号改变。DWI表现： 急性期DWI高信号更为明显，能更早、更敏感地发现脑梗死病灶，对早期诊断意义重大。
亚急性期影像表现
发病数天到几周： T1WI上梗死灶呈低信号，T2WI呈高信号，病灶周围水肿减轻，占位效应有所缓解。此阶段坏死的脑组织被吞噬细胞清除，胶质细胞开始增生，MRI信号随病理变化进一步演变。FLAIR序列表现： 亚急性期FLAIR像上病灶仍呈高信号，能清晰显示病灶的范围和形态，有助于医生评估病情。
慢性期影像表现
发病数月后： 梗死灶处脑组织软化、萎缩，T1WI和T2WI上均呈低信号，病灶区域脑沟增宽、脑室扩大，形成胶质瘢痕。此时MRI主要表现为脑组织结构的改变，通过观察信号变化和脑结构的形态改变来判断脑梗死的慢性转归情况。