In de meeste gevallen zal een huisarts een patiënt met dergelijke klachten naar een neuroloog doorverwijzen, welke vervolgens lichamelijk- en aanvullend onderzoek zal verrichten, indien het vermoeden bestaat voor de aanwezigheid van een hersentumor. Het gaat dan met name om beeldvormend onderzoek van de hersenen door middel van een CT-scan of een MRI. Wanneer zo’n onderzoek een afwijking laat zien welke verdacht is voor een kwaadaardige hersentumor dan wordt de patient in het algemeen verwezen naar een neurochirurg, immers een neuroloog diagnosticeert en een neurochirurg opereert, indien dit mogelijk is.
Bij de operatie (die men in de medische wereld in een dergelijke geval een craniotomie noemt) wordt op een zo veilig mogelijke wijze zoveel mogelijk afwijkend weefsel verwijderd. De chirurgische mogelijkheden hangen daarbij met name samen met de locatie van de tumor binnen de schedel: op die manier is in sommige gevallen enkel een biopsie mogelijk, waarbij maar een klein stukje weefsel weg kan worden genomen. In andere gevallen kan een groot deel van de tumor verwijderd worden tijdens zo’n operatie. In voorkomende gevallen kan eveneens in eerste instantie af worden gewacht. Dit geldt op het moment dat er sprake lijkt te zijn van een relatief goedaardige afwijking binnen het hoofd of de hersenen.
Uiteindelijk kan de correcte diagnose pas gesteld worden, zodra de afwijking door een patholoog-anatoom bestudeerd is: een stukje van de hersentumor wordt daarbij, na het bewerkt te hebben, onder de microscoop bekeken. Enkel zo kan de aard van de afwijking, zoals gezien op een hersenscan, op de juiste manier geïnterpreteerd worden..
Na hets tellen van de diagnose kan de juiste behandelstrategie bepaald worden, welke mede afhankelijk is van de soort hersentumor. De behandeling kan uit (aanvullende) neurochirurgie , radiotherapie en/of chemotherapie bestaan. Eveneens kan gekozen worden voor een afwachtend beleid, waarbij men aanvankelijk niet hoeft te worden nabehandeld.