Diagnosis gangguan kognitif bergantung pada penilaian neuropsikologis, pemeriksaan fisik neurologis, biokimia darah dan tes lainnya, serta tes pencitraan. Penilaian neuropsikologis akan menilai status kognitif, kehidupan, emosional dan mental pasien melalui percakapan antara pasien dan dokter dan kuesioner. Pemeriksaan fisik neurologis juga akan dilakukan termasuk fungsi kortikal yang lebih tinggi, saraf kranial, sistem motorik, sistem sensorik dan fungsi keseimbangan. Investigasi darah dan biokimia meliputi tes darah dan urin rutin, biokimia darah, fungsi tiroid, vitamin B12 dan tes rutin lainnya. Tes pencitraan meliputi CT kranial, MRI, PET, dll. untuk menentukan adanya patologi organik yang menyebabkan gangguan kognitif.