La confirmation du diagnostic de l'AVC se fait à l'aide du CT scan ou de l'imagerie à résonance magnétique. La recherche de la cause inclura habituellement un examen nommé doppler cervico-encéphalique qui permet de "voir" les artères nourricières du cerveau et en particulier les carotides. Une échographie cardiaque est parfois utile. Lors de l'examen physique, le médecin recherche les signes d'atteinte neurologique, perte de la force et de la sensibilité. Il pourra aussi rechercher la présence d'un souffle au niveau du cou qui suggérerait la présence de lésions athéromateuses menant au blocage des carotides. De façon simple, le médecin cherchera à éliminer l'hypertension artérielle et la présence d'une arythmie cardiaque.