中枢神经系统脱髓鞘疾病的检查主要包括影像学检查、脑脊液检查等。其中磁共振成像（MRI）是重要的影像学检查方法，约90%的中枢神经系统脱髓鞘疾病患者通过MRI可发现异常，能清晰显示病灶的部位、大小等情况。
影像学检查
磁共振成像（MRI）： MRI对中枢神经系统脱髓鞘疾病的诊断价值极高，它可以发现脑部及脊髓内的脱髓鞘病灶，病灶多呈T1低信号、T2高信号，好发于脑室周围、视神经、脊髓等部位。例如多发性硬化患者的MRI常可见脑室周围类圆形或斑块状病灶。CT检查： 对于中枢神经系统脱髓鞘疾病的诊断，CT的敏感性相对MRI较低，一般仅能发现一些较大的病灶，但在观察钙化等情况时有一定作用。
脑脊液检查
常规检查： 多数患者脑脊液蛋白可轻度升高，细胞数一般正常或轻度增多，以淋巴细胞为主。比如视神经脊髓炎谱系疾病患者的脑脊液中，蛋白含量可能会有不同程度的升高。免疫学检查： 可检测脑脊液中的寡克隆带，多发性硬化患者约70% - 90%可检测到寡克隆带阳性。此外，还可检测一些自身抗体，如视神经脊髓炎谱系疾病患者血清及脑脊液中可检测到水通道蛋白4抗体阳性。
电生理检查
视觉诱发电位（VEP）： 对于有视神经受累的中枢神经系统脱髓鞘疾病患者，VEP检查有助于发现亚临床的视神经损害。例如多发性硬化患者可能出现VEP异常，表现为P100潜伏期延长等。脑干听觉诱发电位（BAEP）： 当患者存在脑干受累时，BAEP可出现异常，如波潜伏期延长等，有助于评估脑干的功能状态。体感诱发电位（SEP）： 对于脊髓受累的情况，SEP检查可以发现脊髓传导功能的异常，辅助诊断中枢神经系统脱髓鞘疾病累及脊髓的情况。