核磁共振是新生儿胆红素脑病最常用的检查方法。

新生儿急性期检查，多数表现为T1WI呈高信号，T2WI呈低信号，DWI呈低信号，双侧苍白球对称高信号，这是急性期特征性的表现。慢性期表现为双侧苍白球T2WI高信号，T1WI双侧苍白球的信号或低信号。

诊断胆红素脑病时要结合临床症状以及病史。患儿有胆红素异常增高的病史，而且在警告期会出现精神反应下降的表现，表现为嗜睡、反应低、各种反射减弱、肌张力下降，进展期出现抽搐、角弓反张、呼吸暂停等表现。两周以后会转为恢复期，患儿吃奶、反应都有所好转。抽搐次数减少，肌张力也会慢慢恢复，以后会逐渐转为后遗症，出现听力损失等。