脑炎通常可以通过磁共振检查发现异常信号。磁共振成像对脑组织水肿、炎症反应及病灶定位具有较高敏感性，尤其对疱疹病毒性脑炎、自身免疫性脑炎等典型病变有诊断价值。
磁共振检查通过多序列成像可清晰显示脑炎特征性改变。T2加权像和FLAIR序列能敏感捕捉脑实质高信号，提示水肿或炎症浸润；DWI序列对早期细胞毒性水肿敏感，有助于急性期诊断；增强扫描可观察血脑屏障破坏情况，部分类型脑炎会出现脑膜或脑实质强化。对于病毒性脑炎，磁共振可发现颞叶、边缘系统为主的异常信号；结核性脑膜炎常伴基底池强化和脑积水；自身免疫性脑炎可能表现为海马、杏仁核等边缘系统对称性病变。
少数情况下磁共振可能无法直接确诊脑炎。早期轻型脑炎或免疫抑制患者可能缺乏典型影像学表现；某些特殊病原体如朊病毒病早期磁共振改变不明显；部分自身免疫性脑炎患者首次扫描结果可能正常，需动态复查。此时需结合脑脊液检查、病原学检测和临床表现综合判断。
疑似脑炎患者除影像学检查外，建议同步进行腰椎穿刺获取脑脊液分析，开展病原体核酸检测、抗体检测等实验室检查。急性期需卧床休息并维持水电解质平衡，高热患者可采用物理降温，癫痫发作时须防止舌咬伤和坠床。恢复期应循序渐进进行认知功能训练，遗留运动障碍者可配合康复治疗。日常注意避免受凉感冒，接种流感和肺炎疫苗有助于预防部分感染性脑炎。