诊断脑膜刺激症需要综合考虑病史、体格检查和实验室检查。首先，详细询问病史至关重要，包括发病的急缓、时间以及伴随症状，如头痛、呕吐、发热、体重下降等，还需了解患者的既往病史，如高血压、糖尿病等慢性疾病，以及感染、脑血管问题、神经系统疾病、全身感染或中毒等情况。

体格检查方面，应着重关注体温、脉搏、血压和呼吸等基本生命体征，检查有无外伤、皮肤变化、眼底情况，以及昏迷、抽搐等症状。对于婴幼儿，还需注意呼吸系统和消化系统的症状，因为这些可能推迟脑膜刺激征的显现。此外，脑神经麻痹的检查也不容忽视。

实验室检查包括血象和脑脊液检查，前者有助于判断是否为化脓性脑膜炎，后者可测定压力并进行常规、生化、细胞学、免疫球蛋白及酶学检查，可能还需进行结核特异性抗体检测、细菌培养和囊虫试验等，以确定感染性脑膜炎或蛛网膜下腔出血的诊断依据。

辅助检查手段如脑电图可以帮助诊断脑炎，颅脑CT和MRI则能提供更具体的影像信息，显示蛛网膜下腔出血、脑室异常、脑肿胀、硬膜下积液等表现，有助于判断脑膜炎的严重程度和并发症。