1、血常规检查：出血严重者可有贫血，血红蛋白、血小板、血细胞比容下降。
2、血液生化检查：有血清肌酸磷酸激酶同功酶(CPK-BB)活性增高，血浆血栓素B2和6-酮前列腺素比值增高有助诊断，血气分析呈代谢性及呼吸性酸中毒和低氧血症，其他可有间接胆红素增高、凝血酶原时间延长等。
3、脑脊液检查：在蛛网膜下腔出血及脑室内出血时可阳性，临床常因脑脊液检查发现均匀一致的血性脑脊液而提示蛛网膜下腔出血的诊断，表现为均匀血性，皱缩红细胞。早期脑脊液红细胞数量和蛋白含量增高，部分病例白细胞增高，以后脑脊液变为黄色和葡萄糖降低。但是有些病例脑脊液不呈血性，如对硬膜下出血和脑实质出血诊断没有帮助，且有诱发脑疝可能。因此，腰椎穿刺检查正常亦不能排除本病，且病情危重时不宜进行此操作，因此不能将腰椎穿刺作为新生儿颅内出血的确诊手段。
4、颅透照：颅透照对诊断硬膜下血肿、脑穿通畸形或脑积水有一定意义。
5、头颅超声：是诊断新生儿颅内出血的首选方法，床旁连续头颅超声对新生儿颅内出血的开始时间、出血部位及严重程度提供可靠的信息，而且价廉、方便，无须搬动患儿，又无放射线损伤。极低出生体重儿是易发生颅内出血的高危人群，应常规进行头颅超声的筛查，在生后3天、1周、1个月时各查1次。
6、头颅CT：CT是证实新生儿颅内出血的部位和程度的有效手段，对硬膜下出血、后颅凹出血、蛛网膜下腔出血和某些脑实质的损害，CT的诊断价值优于超声，但CT不能床旁进行，还有使患儿暴露于放射线的缺点，对后颅凹硬膜下出血和小脑出血的诊断价值不及MRI。
7、头颅MRI：MRI是目前明确出血部位及程度、预后评价的最重要检测手段。
8、头颅X线摄片：枕骨分离和颅骨骨折可通过头颅X线摄片证实。
9、经颅脑阻抗法：近年来有应用经颅脑阻抗法及Doppler技术测脑血流速度，以检查颅内积液及预测治疗效果。
10、头围测量：连续观察头围有助于监测脑室体积的变化。