Diagnostic d'un pinéaloblastome est le plus souvent en utilisant l'imagerie par résonance magnétique (IRM), qui peut montrer l'emplacement et les dimensions de la tumeur exacte. Une tomodensitométrie (TDM) ou IRM peut aussi montrer l'étendue de l'hydrocéphalie. Une ponction lombaire (lp), aussi connu comme une ponction lombaire, peut être utile pour obtenir un échantillon de LCR, comme certains pineoblastomas peuvent excréter des niveaux anormaux de certaines hormones et de produits chimiques, y compris les bêta-HCG, AFP, et le CEA, qui peuvent être détecté dans le LCR ou le sang. Une biopsie chirurgicale en utilisant une technique mini-invasive, comme l'endoscopie ou stéréotaxique biopsie à l'aiguille, peut également être nécessaire de faire un diagnostic définitif.