（一）血象 白细胞总数常在1万～2万/mm3，中性粒细胞在80％以上；在流行后期的少数轻型患者中，血象可在正常范围内。
（二）脑脊液 呈无色透明，压力仅轻度增高，白细胞计数增加，在50～500/mm3，个别可高达1000/mm3以上。病初2～3天以中性粒细胞为主，以后则单核细胞增多。糖正常或偏高，蛋白质常轻度增高，氯化物正常。病初1～3天内，脑脊液检查在少数病例可呈阴性。
（三）病毒分离及病毒基因检测 病程1周内死亡病例脑组织中可分离到乙脑病毒，也可用免疫荧光（IFT）在脑组织中找到病毒抗原。从脑脊液或血清中不易分离到病毒。近年来许多快速和敏感的实时PCR方法被尝试用于乙脑病毒感染的分子生物学诊断。
（四）血清学检查
⑴补体结合试验：阳性出现较晚，一般只用于回顾性诊断和当年隐性感染者的调查。
⑵中和试验：特异性较高，但方法复杂，抗体可持续10多年，仅用于流行病学调查。
⑶血凝抑制试验：抗体产生早，敏感性高、持续久，但特异性较差，有时出现假阳性。可用于诊断和流行病学调查。
⑷特异性IgM抗体测定：特异性IgM抗体在感染后4天即可出现，2～3周内达高峰，血或脑脊液中特异性IgM抗体在3周内阳性率达70％～90％，可作早期诊断，与血凝抑制试验同时测定，符合率可达95％。
⑸特异性IgG抗体测定：恢复期抗体滴度比急性期有4倍以上升高者有诊断价值。
⑹单克隆抗体反向血凝抑制试验：应用乙脑单克隆抗体致敏羊血球的反向被动血凝抑制试验，阳性率为83％，方法简便、快速，已有试剂盒商品供应，无需特殊设备。
（五）CT和核磁共振成像（MRI）检查
据报道CT检查异常发生率占56％，呈现丘脑及基底神经节低密度影。基底神经节有时也可见出血。而MRI较CT更为敏感，几乎所有病例均有异常发现。病变部位（按发生频度顺序）包括丘脑、基底神经节、黑质、小脑、脑桥、大脑皮质及脊髓。在乙脑流行区域，临床符合脑炎诊断病例者，如MRI检查呈现双侧丘脑异常改变（通常T1加权低信号，T2加权及FLAIR高信号），高度提示乙脑。
（六）脑电图检查
文献报道，乙脑患者脑电图大多数呈现弥漫性δ或θ慢波，占89％，癫痫样活动及α昏迷各占11％。不过乙脑患者出现α昏迷并不一定提示预后差。