除化膿菌外，結核桿菌、病毒、真菌等皆可引起腦膜炎，并出現與化腦某些相似的臨床表現而需注意鑒別。腦脊液檢查，尤其病原學檢查是鑒別診斷的關鍵。
1.結核性腦膜炎需與不規則治療的化腦鑒別。結腦呈亞急性起病，不規則發熱1～2周才出現腦膜刺激征、驚厥或意識障礙等表現，或于昏迷前先有顱神經或肢體麻痹。有結核接觸史、PPD陽性或肺部等其他部位結核病灶者支持結核性腦膜炎診斷。腦脊液外觀呈毛玻璃樣，白細胞數多<500×106/L，分類以淋巴細胞為主，薄膜涂片抗酸染色和結核菌培養可幫助診斷確立。
2.病毒性腦膜炎臨床表現與化腦相似，感染中毒及神經系統癥狀均比化腦輕，病程自限，大多不超過2周。腦脊液清亮，白細胞數0至數百×10/L，淋巴為主，糖含量正常。腦脊液中特異性抗體和病毒分離有助診斷。
3.隱球菌性腦膜炎臨床和腦脊液改變與結核性腦膜炎相似，但病情進展可能更緩慢，頭痛等顱壓增高表現更持續和嚴重。診斷有賴腦脊液涂片墨汁染色和培養找到致病真菌。