視神經鞘腦膜瘤的診斷可依據多種影像學檢查如超聲、CT和MBI［4］。應用影像學檢查很多病例不需進行活組織檢查，在沒有對視神經造成潛在危害的情況下就可以做出早期診斷。視神經鞘腦膜瘤需與視神經和視神經鞘的轉移瘤、淋巴瘤、眶組織的炎性浸潤如結節病相鑑別。
視神經鞘腦膜瘤在形態學上主要有三種：管型、梭型、橢圓型。CT掃描顯示視神經的管狀或不規則增粗。增強CT掃描可以清楚地看到：腫瘤爲高密度影，被包圍的視神經呈低密度影。另外，有些視神經鞘腦膜瘤的病例CT顯示神經周圍出現鈣化，鈣化的存在表明腫瘤在生長。CT檢查的缺點是由於其具有離子輻射而不能直接多角度顯像，部分容積效應和骨僞影等影響了顱內和視神經管內腦膜瘤的顯示。
與CT相比，MRI更能清楚的顯示腫瘤的結構，其周圍軟組織也可以清楚的看到，尤其是在對比增強和飽和成像T1中，增強頭顱MRI成像，視神經常爲低密度區，周圍是增強的細長、梭型或橢圓型腫瘤影。檢查顯示：視神經鞘腦膜瘤的邊緣並不光滑，向外生長可侵入到眼眶脂肪組織。MRI可以看到其在顱內蔓延的具體情況。
眼眶超聲對視神經鞘腦膜瘤的診斷也是有幫助的。超聲檢查可見視神經增粗，中或高反射率，不規則的超聲結構。有時可見顱內鈣化影。大多數病例30°的測試就可顯示神經固化變厚，有些病例視神經的增粗是腦脊液進入腦瘤的結果而腫瘤的因素位於其後。
有些少見病例，位於視神經管內的小腫瘤應用現在的神經影像學檢查很難檢測到。這種視神經的損害一般在探索性的顱骨切除和去頂術中通常被發現。對於單側慢性進行性視力下降並伴有視神經病變的患者，這樣的損害很是可疑。另外，在影像學檢查視神經無明顯損傷時，對於篩骨和蝶竇的充氣擴大，肺旋線蟲感染傳播也可導致，有些專家認爲其是視神經鞘腦膜瘤的特異病症。
