头颅CT是确诊脑出血的首选检查，早期血肿在CT上表现为圆形或多椭圆形的高密度影，边界清楚。头颅磁共振对幕上出血的诊断价值不如CT，对幕下出血的检出率优于CT。
磁共振的表现主要取决于血肿所含血红蛋白量的变化，发病1天内血肿呈T1等或低信号，T2呈高或混合信号。第2-7天内T1为等或稍低信号，T2为低信号。第2-4周，T1和T2均为高信号。4周后T1呈低信号，T2为高信号。
此外，磁共振比CT更易发现脑血管畸形、肿瘤和血管瘤等病变。