O diagnóstico da deficiência cognitiva baseia-se na avaliação neuropsicológica, exame físico neurológico, bioquímica sanguínea e outros testes, e testes de imagem. A avaliação neuropsicológica avaliará o estado cognitivo, de vida, emocional e mental do paciente através de uma conversa entre o paciente e o médico e de um questionário. Será igualmente realizado um exame neurológico físico, incluindo funções corticais superiores, nervos cranianos, sistema motor, sistema sensorial e funções de equilíbrio. As investigações de sangue e bioquímica incluem testes de rotina de sangue e urina, bioquímica do sangue, função tiroideia, vitamina B12 e outros testes de rotina. Os testes de imagem incluem a TC craniana, RM, PET, etc. para determinar a presença de patologia orgânica causadora de deficiência cognitiva.