Die Diagnose der MS wird im wesentlichen anhand klinischer Kriterien gestellt und stützt sich auf den Nachweis neurologischer Symptome und Befunde, die zu unterschiedlichen Zeitpunkten und an verschiedenen Stellen des ZNS auftreten ("Dissemination in Ort und Zeit").
Die evozierten Potentiale (visuell-evozierte Potentiale, VEP, somato-sensibel evozierte Potentiale, SSEP, und magnet-evozierte Potentiale, MEP) können die Diagnose unterstützen, indem sie klinisch nicht in Erscheinung getretene Herde aufdecken und so z. B. eine abgelaufene, aber nicht bemerkte Sehnerventzündung nachweisen können.
Die Liquoruntersuchung mit dem Nachweis der "oligoklonalen Banden" ist unabdingbar, um entzündliche Veränderungen im Nervenwassen (Liquor) aufzudecken und andere Differentialdiagnosen auszuschließen.
Von besonderer Bedeutung ist die Kernspintomographie (MRT). MS-typische Veränderungen ("weiße Flecken") stellen rundlich-ovale Herde dar, die vor allem um die Hirnkammern herum (periventrikulär) angeordnet sind, aber auch den Übergang zwischen Hirnstamm und Kleinhirn und das obere Rückenmark betreffen können.
