Alzheimers sykdom blir vanligvis diagnostisert klinisk utfra pasientens sykehistorie, sammenholdt med slektningers historie, og kliniske observasjoner, basert på tilstedeværelse av karakteristiske nevrologiske og nevropsykologiske funksjoner, og fravær av andre mulige sykdommer. Avansert medisinsk billeddiagnostikk med computertomografi (CT) eller magnetisk resonans-imaging (MRI), og med «single photon emission computed tomografi» (SPECT) eller «positron-emisjons-tomografi» (PET) kan brukes til å ekskludere annen cerebral patologi, og andre undergrupper av demens. Videre kan teknikken predikere (forutsi) overgangen fra prodromalstadier (mild kognitiv svekkelse) til Alzheimers sykdom.