Multiplu sklerozu nije lako dijagnosticirati. Ne postoji određeni test kojim bi se bolest mogla nepobitno dokazati, kao što ne postoji i karakterističan simptom bolesti. Dijagnostika multple skleroze mora početi detaljnim uzimanjem anamneze tj. povijesti bolesti i kliničkim pregledom bolesnika. Nakon toga je potrebno učiniti laboratorijske testove da se isključe drugi mogući uzroci simptoma.
Od karakterističnih pretraga kojima se dokazuje bolest svakako su: analiza cerebrospinalnog likvora, evocirani moždani potencijali, magnetska rezonanca mozga i vratne, a po potrebi i cijele kralješnice.
Lumbalnom punkcijom dobijemo cerebrospinalni likvor koji je za dijagnostiku multiple skleroze najznačajniji, budući se njegovom analizom mogu identificirati stanice koje se u njemu nalaze te bjelančevine. U 3/4 bolesnika nalazi se blago povišenje limfocita, tipičan je nalaz plazma stanica u likvoru kojih nema u likvoru zdravih osoba, te umjereno povećanje bjelančevina, osobito gama-globulina IgG, čije relativno povećanje među likvorskim proteinima upućuje na njegovo stvaranje u samom središnjem živčanom sustavu, što je karakteristično za multiplu sklerozu.
Evociranim moždanim potencijalima (vidni, slušni, somatosenzorni) ispituje se funkcija pogođenih putova, njima se može dokumentirati prostorna razasutost lezija i dobiti jasniji uvid u tijek bolesti.
Danas je nezaobilazna magnetska rezonanca, budući se njome mogu vizualizirati područja upale i demijelinizacije u mozgu i kralješničkoj moždini, mjeriti njihova veličina i broj, procjenjivati svježina oštećenja.
