برای تشخیص نوع و علت تشنج، در وهله اول نیاز به کسب اطلاعات جامع از بیمار و شاهدان حمله تشنج است. بیمار باید شرحی از اولین احساسی که در زمان حمله به وی دست داده است و حالاتی را که حس کرده و بیاد می آورد ارائه دهد. شاهدان حمله باید تمام حالات و رفتار بیمار را توضیح دهند. آیا تمام حملات مشابه بوده اند یا هر بار به شکلی بوده است.
پس از گرفتن شرح حال و معاینات، با روش های آزمایشگاهی تشنج را بررسی می کنیم. مهمترین وسیله ارزیابی تشنج نوار مغزی است. نوار مغزی امواج الکتریکی تولید شده توسط سلولهای عصبی قشر مغز و همینطور کانون ایجاد تشنج را ثبت میکند.
البته طبیعی بودن نوار مغزی دلیل قطعی عدم وجود تشنج نیست زیرا در برخی موارد علیرغم گرفتن نوار مغزی مکرر امواج الکتریکی صرع ممکن است قابل ثبت نباشد. در این موارد نوار مغزی با محرومیت خواب، یا نوار مغزی حین خواب، نوار مغزی با تنفس عمیق و تحریک نورانی نجام می شود. در مواریکه در مورد وجود صرع شک داشته باشیم و یا نیاز به تعیین کانون تشنج باشد، بیمار را بستری کرده و پایش طولانی مدت نوار مغزی و ثبت ویدیویی حالات بیمار بطور همزمان (LTM) انجام می شود. برای این کار بیمار در بخش مراقبتی ویژه بستری می شود و الکترودهای نوار مغزی روی سر وی ثابت می شود و حالات بیمار نیز از طریق دوربین ویدیویی بصورت همزمان ثبت می شود. برای اینکه در طی مدت بستری نتیجه بهتری حاصل شود باید حداقل 5 حمله تشنج رخ دهد تا نوار مغزی موقع تشنج با حرکات بیمار ثبت و مورد بررسی قرار گیرد. بنابراین برای افزایش احتمال تشنج در طی مدت بستری که ممکن است چند روز طول بکشد از مقدار داروهای ضد تشنج مصرفی وی کاسته می شود.
علاوه بر نوارمغزی، برای بررسی علت تشنج تشنج تصویر برداری مغزی (سی تی اسکن و یا ترجیحاً ام آرآی) و همینطور آزمایش خون انجام می گیرد.
برخی حالات ممکن است با تشنج اشتباه شوند که مهمترین آنها حالت سنکوپ، میگرن، تیک و اسپاسم های عضلانی، ریسه رفتن نوزاد، سکته مغزی و راه رفتن در خواب و حملات روانی شبه صرع هستند.