De diagnose hersentumor wordt gesteld op basis van klachten & symptomen, beeldvorming (CT en MRI scan), en weefseldiagnose. De verdenking op een hersentumor rijst veelal pas wanneer een aantal meer voor de hand liggende aandoeningen zijn uitgesloten: hoofdpijn, gedragsveranderingen en neurologische uitvalsverschijnselen komen bij veel ziekten voor. Een CT of MRI scan geeft weliswaar veel informatie over de plaats, omvang en vermoedelijke aard van een hersentumor, maar uiteindelijk kan de diagnose alleen met zekerheid worden gesteld door weefsel van de tumor in het laboratorium te onderzoeken.