El método diagnóstico de elección será la TC craneal. Esto es debido a que la TC presenta una sensibilidad y especificidad cercanas al 100% para el diagnóstico de la hemorragia intraparenquimatosa aguda. Permite conocer el tamaño, la localización y la posible extensión del hematoma a los espacios intraventricular y/o subaracanoideo, aunque no detecta lesiones hemorrágicas crónicas. Dicha prueba permite la visualización de algunas características derivadas de la hemorragia, tales como efectos de masa (con desviación de la línea media), presencia de extensión intraventricular o edemas.

Por otra parte, la RM y la angioresonancia (ARM) son superiores para determinar la edad evolutiva del hematoma, detectar lesiones subyacentes como cavernomas y delimitar el edema perihematoma. En la práctica clínica se utiliza de urgencia fundamentalmente la TC por su menor tiempo de exploración y mayor disponibilidad.