Szczegółowe badania diagnozujące mózgowe porażenie dziecięce polegają na dokładnej analizie stanu dziecka po urodzeniu. Do badań takich możemy zaliczyć badanie płynu mózgowo-rdzeniowego, badania krwi, zdjęcia rentgenowskie czaszki, badanie ultrasonograficzne, tomografia komputerowa.
Badanie płynu mózgowo-rdzeniowego wykonuje się u dzieci z tzw. ryzyka, w bardzo ciężkim stanie. Przeprowadzone badanie określa stan układu nerwowego głównie dla wykluczenia lub potwierdzenia zapalenia opon mózgowo-rdzeniowych, genetycznego pochodzenia zaburzeń metabolicznych, występowania pasożytów zagrażających prawidłowemu rozwojowi dziecka.
Kontrola krwi określa miana przeciwciał przeciw różyczce, cytomegalii, toksoplazmozie i innych chorobach negatywnie wpływających na układ nerwowy płodu. Analizę taką przeprowadza się również dla określenia poziomu białka, mocznika, cukru, czy elektrolitów. Badania prowadzone są po to aby określić przyczyny zachodzących zmian w ośrodkowym układzie nerwowym noworodka.
Badanie rentgenowskie czaszki nie ma większego znaczenia w diagnostyce natomiast pozwala na wykrycie zmian zachodzących pod wpływem rożnych chorób pochodzenia wirusowego lub bakteryjnego takich jak zwapnienia mózgu lub też zmiany pourazowe czaszki.
Rutynowym badaniem wykonywanym u dzieci z podejrzeniem mózgowego porażenia dziecięcego jest ultrasonografia przezciemiączkowa. To badanie pozwala ujawnić istniejące krwiaki , wady wrodzone mózgu, krwawienia śródczaszkowe, ocenić rozwój mózgu, ciała modzelowatego.
U niemowląt często wykonuje się tomografię komputerową mózgu w celu określenia rozmiaru zmian, które powstały w jego obrębie na skutek wylewu śródczaszkowego, obszaru jaki obejmuje zwapnienie lub zanik mózgu.