1.頭部CT（電子計算機斷層掃描）
平掃CT診斷價值有限，即使進行增強CT掃描，診斷海綿竇血栓也較困難。有提示意義的表現為海綿竇腫脹、不規則充盈缺損和眼靜脈擴張。
2.頭部MRI（磁共振成像）
能直接顯示腦靜脈血栓且能反應其血栓的自然演變過程，是診斷腦靜脈血栓的有效檢查方法，也是診斷腦靜脈竇血栓的首選方法且在其隨診中具有無可替代的作用，但有時即使MRI和MRV（磁共振靜脈造影）相結合對海綿竇血栓的診斷仍相當困難。海綿竇血栓的早期階段T1WI為等（高）信號、T2WI為低（等）信號；數天后，可呈現為中心等信號、周圍高信號的“靶心”征；第二月T1WI等信號、T2WI高信號。對比增強T1WI可見海綿竇內充盈缺損。MRI還可顯示腦實質的靜脈梗阻征象，如腦腫脹（占位效應和腦溝變淺）伴T2WI異常信號、腦室擴大、腦實質內血腫伴周圍水腫等。
3.頭部MRV（低場強磁共振腦靜脈竇血管成像）
直接征象為發育正常的海綿竇內高信號缺失或邊緣模糊且不規則的低血流信號；間接征象為梗阻處靜脈側支形成和其他途徑引流靜脈異常擴張。
4.頭部CTV（CT靜脈造影）
竇壁強化的充盈缺損、異常靜脈側支引流和小腦幕強化等。
5.DSA（數字減影血管造影）的靜脈期
靜脈竇內充盈缺損、造影劑排空延遲和靜脈側支通路。
6.核素顯像
可見梗阻靜脈竇的近端核素濃集、排空延遲和靜脈側支等。
7.經顱多普勒（TCD）
能了解靜脈側支通路能力和血管再通情況，對評價預后和制定治療措施很重要。