La exploración del síndrome vertiginoso empieza con la revisión de las constantes vitales, entre ellas la presencia de fiebre, pulso rápido o irregular, hipotensión ortostática u otros síntomas.

Las exploraciones neurológicas son fundamentales. En concreto, con el paciente en decúbito supino, se comprueban la dirección de los ojos y la duración del nistagmo espontáneo. En los pacientes con una crisis brusca, hay que monitorizar el pulso y realizar una oximetría y una prueba de glucosa.

Se lleva a cabo una exploración del conducto auditivo para detectar cuerpos extraños, y se comprueba si hay signos de infección o perforación en la membrana timpánica.

Los pacientes cuyos resultados en las pruebas de la función auditiva y vestibular son anómalos o equívocos deben someterse a pruebas formales como la audiometría y la electronistagmografía.

La función cerebelosa se evalúa con la marcha, mediante la prueba dedo-nariz y la prueba de Romberg. Se lleva a cabo el resto de la exploración neurológica, incluida la exploración de los pares craneales.

Posteriormente, se realizan pruebas específicas como la tomografía computarizada (TC) y la resonancia magnética nuclear (RMN) con gadolinio. En los casos de accidente vascular cerebral o esclerosis múltiple, también se lleva a cabo un electroencefalograma (EEG), según los síntomas concomitantes.

La mayoría de los médicos también piden un electrocardiograma (ECG). Las mujeres deben hacerse la prueba del embarazo.

Otras pruebas se llevan a cabo en función de los resultados, pero generalmente la RMN está indicada en los pacientes con síntomas agudos que presentan cefalea, anomalías neurológicas o cualquier otro hallazgo indicativo de la presencia de una etiología del sistema nervioso central (SNC).

Los pacientes con síntomas crónicos deben someterse a una RMN con gadolinio para buscar indicios de un accidente cerebrovascular o de otras lesiones del SNC. 

Las pruebas de laboratorio raramente son útiles, excepto para los pacientes con vértigo crónico y sordera parcial bilateral, en los cuales están indicadas pruebas serológicas para la detección de la sífilis.