Γενικά τα συμπτώματα των όγκων εξαρτώνται περισσότερο από τη θέση στην οποία βρίσκονται, δηλαδή από τη λειτουργία της περιοχής του εγκεφάλου στην οποία αναπτύσσονται και την οποία διαταράσσουν. Το συχνότερο σύμπτωμα των όγκων εγκεφάλου είναι ένα σταδιακά επιδεινούμενο νευρολογικό έλλειμμα, όπως αδυναμία ενός άκρου, πρόβλημα στη κατανόηση ή εκφορά λόγου (δυσφασία), αλλά και ο επιδεινούμενος πονοκέφαλος, μειωμένο επίπεδο συνείδησης, επιληπτικές κρίσεις κα. Ειδικά οι όγκοι υπόφυσης μπορούν να εκδηλωθούν με ενδοκρινολογικές διαταραχές. Πολλές φορές, οι όγκοι εγκεφάλου είναι τυχαία ευρήματα σε απεικόνιση για άλλο λόγο.

Συνήθως η αρχική διάγνωση γίνεται με αξονική τομογραφία, αλλά τις περισσότερες φορές για τον πλήρη χαρακτηρισμό μια βλάβης απαιτείται μαγνητική τομογραφία με ενδοφλέβιο σκιαγραφικό και ίσως ειδικές ακολουθίες. Κάποιες φορές (όπως σε όγκους υπόφυσης) αιματολογικές εξετάσεις είναι απαραίτητες. Ενίοτε απαιτείται δείγμα εγκεφαλονωτιαίου υγρού και εξέταση αυτού για συγκεκριμένους βιολογικούς δείκτες. Σε κάθε περίπτωση, η οριστική διάγνωση τίθεται με τη λήψη δείγματος και την παθολογονατομική εξέταση.

Στη σημερινή εποχή η αντιμετώπιση των όγκων εγκεφάλου απαιτείται να αναλαμβάνεται από ομάδα που περιλαμβάνει νευροχειρουργούς, νευρο-ογκολόγους, ακτινολόγους και νευρολόγους, ώστε να είναι ολοκληρωμένη. Αρχικά απαιτείται η διενέργεια ενός κύκλου απαιτούμενων εξετάσεων για τον πλήρη χαρακτηρισμό της βλάβης. Απαραίτητη είναι μια καλής ποιότητας μαγνητική εγκεφάλου προ και μετά λήψης σκιαγραφικού. Αν τα χαρακτηριστική της βλάβης είναι υπέρ μετάστασης, χρειάζεται και διερεύνηση για πρωτοπαθή εστία (αξονική τομογραφία άνω/κάτω κοιλίας και θώρακος, κλινική εξέταση κοκ) και σταδιοποίηση της νόσου. Όπως αναφέρθηκε μπορεί να απαιτηθούν αιματολογικές εξετάσεις ή δείγμα ΕΝΥ.