1、腦電圖:腦電圖是通過放置適當的電極，藉助電子放大技術，將腦細胞的生物電活動放大100萬倍後才能記錄到的腦神經電活動曲線。腦電圖檢查是診斷癲癇和癲癇發作的最重要手段，也是癲癇和癲癇發作“國際分類”的重要依據，也有助於判斷治療反應，以及減藥、停藥的參考。但不能僅僅根據腦電圖發現癲癇樣放電就診斷癲癇，很少一部分正常人也會出現少量癲癇樣放電。腦電圖正常也不意味著可以排除癲癇，當放電部位隱蔽或者癲癇放電稀少時，很難通過腦電圖記錄到。所以要行規範的腦電圖檢查，包括各種活化（誘發）試驗、延長腦電圖記錄時間、在特殊狀態下（不同睡眠深度）進行腦電圖記錄等。
2、頭顱CT:能夠發現較為明顯的結構異常，但難以發現細微的結構異常。多用於癲癇急診，可疑有顱內鈣化、出血性病變，無法進行磁共振（MRI）檢查等情況下。
3、頭部MRI：已經廣泛用於癲癇臨床診斷及治療方案擬定中，很大程度上改善了癲癇患者預後。MRI具有很高的空間解析度，能夠發現一些細微的結構異常，對於病因診斷有很高的參考價值，特別是對於難治（頑固）性癲癇的評估。已有多種不同的成像技術和成像序列用臨床檢測中，對於不同性質的結構異常（病灶）的其診斷意義也各有不同，例如對海馬硬化、局灶性皮層發育不良、海綿狀血管瘤、結節性硬化、腦面血管瘤病、煙霧病、線粒體腦病等均有特異性所見。一般情況下，建議由癲癇專科醫師為患者設計頭顱MRI檢查方案。
4、神經心理檢查：很多癲癇患者伴有智力、精神行為異常，需要用專業方法評估。某些癲癇綜合徵、癲癇性腦病的診斷需要神經心理檢查結果的支援。進行癲癇術前評估的患者，神經心理評估不但有助於致癇灶的定位，也有助於評價手術前後大腦各種功能的變化。
5、頭PET：可以定量分析特定的腦功能區的生物化學過程，可以理解為大腦細胞活性的檢查，如可以測試大腦對葡萄糖的利用，以及不同神經活性物質的分佈等。在“癲癇灶”的定位中，目前臨床常用示蹤劑標記物為2-脫氧葡萄糖（FDG），用於觀測大腦區域性代謝變化。一般來講，非發作期（也被稱為間歇期）癲癇灶的大腦皮層代謝（或理解為活動能力）減低，而癲癇發作期呈現高代謝。另外PET檢查還能幫助發現磁共振難以發現的微細病灶。
6、其他實驗室檢查：血液學檢查包括血液常規、血糖、電解質、血鈣等方面的檢查，能夠幫助尋找病因。抗癲癇藥物血藥濃度監測有助於藥物調整，發現藥物中毒等，血液學檢查還用於對藥物不良反應的檢測，常用的監測指標包括血常規、肝腎功能及電解質等。癲癇發作是遺傳代謝性疾病主要表現之一，血及尿遺傳代謝篩查有助於癲癇的病因診斷。一部分癲癇與遺傳相關，特別是某些特殊癲癇型別，需要基因篩查確認診斷，並進一步完成遺傳諮詢與指導。
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