脑血栓需要做头颅的CT的平扫、头颅核磁的检查、多模式的核磁和血管的检查等。
脑血栓实际上就是缺血性脑血管病、脑梗死。做头颅的CT的平扫，可以帮助准确的判断患者到底是出血性的脑血管病，还是缺血性脑血管病，可以帮助排除其的颅内出血或者装膜下腔出血。还可以帮助鉴别患者是否是非血管性的病变，如说颅内的肿瘤。所以对于疑似脑血栓的患者，首选的影像学的检查方法就是头颅的CT。
选择常规的头颅核磁的检查，可以帮助判断患者是否是出现了即兴的小的梗死灶，或者患者是否是后循环的区域性脑血管病，在这方面核磁是明显优于头颅CT的，因为CT在急性的缺血性脑血管病发病的24小时之内可能会不显影。对于小的病变，尤其是后循环的缺血，头颅CT看就没有核磁的清楚。核磁还是有很多的优点，没有辐射，也不需要用造影剂。
还有其的多模式的核磁，包括弥散加权的核磁成像，还有就是磁敏感加权的核磁成像。弥散加权的核磁成像，也就是临床上经常说的DWI，DWI可以帮助在脑血栓的急性期，症状的非常短的时间之内，就帮助发现患者是否出现了急性的脑梗，而且帮助早期的确定梗塞的部位、大小，大概的发病的时间。还可以对患者做血管的检查，包括国内外的血管的超声、核磁的造影或者CT的造影，都可以帮助更好地判断脑血栓的危险因素。