Для диагностирования краниосиностоза необходимо провести рентгенологическое исследование, а для планирования хирургической операции целесообразно использовать трехмерное сканирование (АКТ 3D или КТ-скан 3D), а отдельных случаях Ядерный Магнитный Резонанс (ЯМР).
Также в предоперационный период стоит провести офтальмологическое и неврологическое обследование и, в отдельных случаях, произвести измерение внутричерепного давления (ВЧД).
Иногда, в особо сложных или синдромный случаях краниосиностоза (описанных Крузоном, Апертом, Сетре-Чотсеном и др.), необходимо предварительное генетическое исследование.