磁共振是主要的膠質瘤診斷方法，雖然不能100%確診膠質瘤，但通過多種磁共振序列的分析，如T1加權、T2加權、T2加權FLAIR像、增強核磁和磁共振頻譜分析，又被稱為MRS因素考量，對于膠質瘤可以基本上達到90%以上的確診率。通過磁共振影像，可以判斷膠質瘤的范圍、惡性程度以及生長方式，是多中心的還是單中心的。對于在T1加權、T2加權和增強上難以評估的情況，可以利用MRS磁共振頻譜分析進行評估。如果CHO/NAA的比值高于1-2，可以初步斷定為膠質瘤。在極少數情況如果磁共振難以辨別，可能需要PET磁共振或PET-CT來輔助診斷。因此在現有的醫療條件下，膠質瘤的診斷基本上可以達到90%以上的準確率。