神經系統遺傳病診斷首先依賴於病史、症狀、體征及常規輔助檢查等。 家譜分析是遺傳病診斷的重要依據， 但不是絕對依據， 只要有遺傳病的典型臨床症狀、體征時， 即使沒有家族史仍可以做出診斷。 做詳細的神經系統檢查做出神經系統受累的定位診斷， 同時注意體態檢查， 有助於遺傳性疾病的診斷。 遺傳學特殊診斷方法， 如系譜分析、染色體檢查、DNA和基因產物分析等可為診斷提供重要的證據， 成為確診的關鍵。
臨床診斷步驟是：
1.搜集臨床資料
包括發病年齡、性別、獨特的症狀和體征，
2.系譜分析
判定是否為遺傳病， 並區分為單基因、多基因和線粒體遺傳病， 根據有無遺傳早現現象推測是否為動態突變病。
3.常規輔助檢查
包括生化、電生理、影像學和病理等， 對診斷及鑒別診斷頗有意義， 某些檢查對特定的神經系統遺傳病具有確診價值， 如假肥大型肌營養不良的血清肌酸激酶增高， 肝豆狀核變性血清銅和銅藍蛋白（CP）水準降低、尿銅排泄增加， 遺傳性肌陣攣性癲癇的腦電圖和肌電圖特徵， 結節性硬化症、脊髓小腦性共濟失調及橄欖腦橋小腦萎縮的頭部MRI檢查， 腓骨肌萎縮症的神經活檢等。
4.遺傳物質和基因產物檢測
包括染色體數量和結構、DNA分析和基因產物檢測等，
常用的檢測方法有：
（1）染色體檢查：檢查染色體數目異常和結構畸變， 如染色體多於或少於23對， 染色體斷裂後導致缺失、倒位、重複和易位等畸變。 主要檢查唐氏綜合征患兒和雙親、精神發育遲滯伴體態異常患者、多次流產的婦女及其丈夫， 曾生過先天畸形病兒的雙親等。
（2）基因診斷：主要用於單基因遺傳病， 如檢測假肥大型肌營養不良、家族性肌萎縮側索硬化症等基因突變和連鎖分析， 主要採用Southern雜交法、聚合酶鏈反應（PCR）法和限制性酶切片段長度多態性分析（RFLP）等， 可直接檢出DNA缺失、重複和點突變， 以及是否帶致病基因。 被診斷對象包括有症狀患者、症狀前患者、隱性遺傳病基因攜帶者和高危胎兒（產前診斷）等。
（3）基因產物檢測：主要應用免疫技術對已知基因產物的遺傳病進行蛋白分析， 如假肥大肌營養不良症患者進行肌肉活檢， 用免疫法測定肌細胞膜的抗肌萎縮蛋白（dystrophin）含量， 因基因缺陷是通過異常蛋白產物致病， 不依賴基因診斷也可確診。
