Poiché l'emorragia subaracnoidea è pericolosa per la vita, chiunque sperimenti una cefalea massiccia, improvvisa e schiacciante che non è mai stata sperimentata in questo modo prima dovrebbe andare al pronto soccorso di un ospedale (se non ci sono altri sintomi di accompagnamento). Se ci sono altri sintomi, bisogna chiamare il medico d'emergenza.
Nel prosieguo del trattamento, il medico curante cerca di scoprire lo sviluppo dei disturbi nel tempo, e una persona che accompagna il paziente può dare ulteriori informazioni sul corso esatto dei disturbi. Questo è specialmente il caso se il paziente è confuso o stordito. L'anamnesi familiare viene poi presa per scoprire se c'è stata una storia di ictus ed emorragie cerebrali, dato che un'occorrenza frequente in famiglia non è rara.
Le tecniche di imaging sono utilizzate per diagnosticare la SAB. Una tomografia computerizzata (TC) di solito mostra l'emorragia subaracnoidea come un'area piatta e bianca che si trova vicino alla superficie del cervello. Mentre quasi tutte le SAB vengono rilevate dalla TC entro le prime 12 ore dall'emorragia, la TC rileva ancora il 93% delle SAB presenti dopo 24 ore. Per questo motivo, la TC è considerata il metodo di esame più affidabile nella fase acuta dopo un'emorragia subaracnoidea. Se sono già passati 7 giorni dall'inizio della SAB, un cambiamento patologico viene rilevato solo in ogni secondo reperto CT.
In alcuni casi, come nei pazienti estremamente anemici, la SAB può essere rilevata solo dalla risonanza magnetica o dalla puntura lombare. In risposta all'emorragia, i vasi colpiti possono avere uno spasmo (vasospasmo), causando ulteriori paralisi in alcune persone. Questi vasospasmi possono essere rilevati solo con l'aiuto di uno speciale esame ecografico dei vasi cerebrali (sonografia Doppler transcranica).
Per identificare la fonte dell'emorragia (aneurisma), il medico esegue una radiografia dei vasi (angiografia), che è ancora considerata il metodo migliore, anche se oggi sono disponibili esami più semplici (angiografia a risonanza magnetica, angiografia TAC).