結核性腦膜炎腦脊液是清亮的，但多數情況下稍渾濁，呈毛玻璃樣。結核性腦脊液早期改變，是診斷結核性腦膜炎的重要依據之一。結核性腦膜炎腦脊液的壓力通常在200mmH2O以上，細胞數在300-500×10^6/L，部分也超過1000×10^6/L，白細胞計數以淋巴細胞為主，早期是多核多進，后期是單核多進。 腦脊液的生化改變，典型改變是低氯、低糖、高蛋白，糖一般低于2.8mmol/L或低于同期所測血糖的45%。氯化物的改變比糖更敏感，通常在120mmol/L以下，蛋白通常大于450mg/L,部分結核性腦膜炎、蛛網膜下腔粘連的蛋白可達10g/L。結核性腦膜炎、腦脊液內腺苷脫氨酶和γ-干擾素也有增高，核酸檢測可能陽性。結核桿菌和結核培養陽性率較低，抗酸桿菌通常陽性率是10%-15%，培養的陽性率是20%-30%。