Como a hemorragia subaracnoidea é fatal, qualquer pessoa que experimente uma dor de cabeça enorme, repentina e esmagadora, que nunca foi sentida assim antes, deve ir a um departamento de emergência hospitalar (se não houver outros sintomas acompanhantes). Se houver sintomas adicionais, o médico de urgência deve ser chamado para pedir ajuda.
No decorrer do tratamento, o médico assistente tenta descobrir o desenvolvimento das queixas ao longo do tempo, e uma pessoa que acompanha o paciente pode dar mais informações sobre o curso exato das queixas. Este é especialmente o caso se o paciente estiver confuso ou atordoado. A história familiar é então levada para descobrir se houve um histórico de derrames e hemorragias cerebrais, uma vez que uma ocorrência frequente dentro da família não é incomum.
As técnicas de imagem são utilizadas para diagnosticar o SAB. Uma tomografia computorizada (TC) geralmente mostra a hemorragia subaracnóidea como uma área branca e plana que se encontra perto da superfície do cérebro. Enquanto quase todas as SAB são detectadas pela TC nas primeiras 12 horas após a hemorragia, a TC ainda detecta 93% das SAB presentes após 24 horas. Por este motivo, a TC é considerada o método de exame mais fiável na fase aguda após uma hemorragia subaracnoidea. Se já passaram 7 dias desde o início do ORS, uma alteração patológica só é detectada em cada segundo achado da TC.
Em alguns casos, como em doentes extremamente anémicos, a SAB só pode ser detectada por ressonância magnética ou punção lombar. Em resposta à hemorragia, os vasos afectados podem ter espasmos (vasoespasmo), causando mais paralisia em algumas pessoas. Estes vasospasmos só podem ser detectados com a ajuda de um exame especial de ultra-som dos vasos cerebrais (ecografia transcraniana por Doppler).
Para identificar a origem do sangramento (aneurisma), o médico realiza uma radiografia dos vasos (angiografia), que ainda é considerada o melhor método, embora agora estejam disponíveis exames mais simples (angiografia por ressonância magnética, angiografia por TC).