神经梅毒脑脊液检查主要包括白细胞计数、蛋白定量、荧光螺旋体抗体吸收试验、性病研究实验室试验，还有聚合酶链腐蚀反应以及胶体金试验。
脑脊液白细胞计数和总蛋白量的增加一般属于非特异性变化，白细胞≥5×10^6/L、蛋白量>0.5g/g且没有引起异常的其他原因。脑脊液荧光螺旋抗体吸收试验以及性病研究实验室试验都是阳性，是神经性梅毒的可靠诊断依据。诊断神经性梅毒的其他替代试验，还包括梅毒螺旋体明胶凝集试验、快速血浆反应素、环状卡片试验或者是甲苯胺红不加热血清学试验。