通过完善CT、核磁检查或X线平片、脑血管造影等检查，脑膜瘤的影像学检查诊断是相对准确的。无论CT或核磁检查，表现典型的脑膜瘤易于诊断，不典型者需要与相应部位的其他肿瘤相鉴别。大脑凸面的脑膜瘤需要与胶质瘤、淋巴瘤或转移瘤鉴别，一般不困难。较为困难的是与有颅内侵犯的颅骨转移瘤鉴别，鞍区占位者需要和垂体瘤相鉴别，正常蝶鞍、鞍膈及垂体上缘的显示均有利于脑膜瘤诊断。
桥小脑角区脑膜瘤应与听神经瘤鉴别，内听道扩大及内有强化肿块，指示为听神经瘤。脑室内脑膜瘤需要与脉络丛乳头瘤鉴别，后者常致交通性脑积水，多见于青少年。某些硬膜病变，如血管畸形、海绵状血管瘤、转移瘤或白血病侵犯，也可类似脑膜瘤，均需加以鉴别。