Un cuadro de demencia se puede diagnosticar con una entrevista breve al paciente. Sin embargo, los casos incipientes requieren a veces una evaluación más completa de las funciones cognitivas para poder detectarlos, confirmarlos, y categorizarlos. Una vez confirmado el deterioro cognitivo, se solicita pruebas de imagen y analítica para descartar lesiones tales como tumores, hemorragias, infartos, déficits vitamínicos, alteraciones metabólicas, o infecciones.
Las enfermedades neurodegenerativas sólo se pueden verificar mediante la observación del tejido cerebral al microscopio, lo cual no es posible en vida sin lesionar al paciente. Actualmente existen pruebas de medicina nuclear y de estudio del líquido cefalorraquídeo que pueden detectar tanto la pérdida de actividad en diversas zonas del cerebro, como el depósito de algunas proteínas anormales en este.
Mediante estas pruebas se puede tener una mayor certeza al momento de dar un diagnóstico de enfermedad neurodegenerativa. Inicialmente, se afecta la memoria a corto plazo, pero con el tiempo se van deteriorando otras funciones del pensamiento tales como el lenguaje, el razonamiento, la manipulación de objetos, etc.
En la demencia frontotemporal se puede dar el caso de personas capaces de refutar y argumentar con información correcta, pero cuya conducta es totalmente inadecuada y a veces incluso peligrosa. Hay casos que llegan a hacer estragos con su patrimonio antes de que se sospeche que tienen un problema.
En la demencia de cuerpos de Lewy, las alucinaciones de personas pueden ser muy preocupantes. Hay fluctuaciones que confunden a los cuidadores, pues pueden intercalar días de aparente lucidez con otros de clara desorientación. También suelen asociar trastornos del sueño, al punto de dormir durante el día y estar agitados por la noche.
También es común que tengan problemas de equilibrio y sufran caídas. Las demencias vasculares pueden tener síntomas muy diversos, pues dependen de dónde en el cerebro se presenten las lesiones.