垂体CT、MRI检查有快速而准确的诊断价值。可显示垂体肿瘤以及瘤体内的出血区和坏死区，并可显示肿瘤是否向鞍上和鞍旁生长。蝶鞍X线片可显示蝶鞍扩大、破坏，有助诊断。
如瘤体出血或坏死组织漏进蛛网膜下腔，脑脊液呈血性，白细胞增多。外周血中白细胞总数及中性粒细胞增高。如存在腺垂体功能减退，则血中甲状腺激素、促甲状腺激素、皮质醇、促肾上腺皮质激素、促性腺激素、睾酮、雌二醇均降低。如垂体瘤为泌乳素瘤，血中泌乳素水平升高。如为分泌生长激素的腺瘤，血中生长激素(GH)水平升高。如为分泌ACTH的腺瘤，血中ACTH及皮质醇水平升高。
腺瘤性垂体卒中在头颅平片上的表现为：蝶鞍扩大、鞍底变薄、破坏、鞍底骨折。蝶鞍扩大，鞍底变薄也见于非卒中的垂体腺瘤，故无特异性，只有与近期头颅平片对照才有价值。鞍底骨折对垂体卒中的诊断具有特异性，但其发生率太低。在垂体腺瘤发生卒中的急性期，CT显示出清晰的高密度圆形病灶，数天后病灶的密度逐渐降低。CT还可以显示出血的量、出血是否破入蛛网膜下腔以及垂体周围结构受累情况。MRI不能显示急性出血，故在诊断时不作为首选。随着红细胞的破坏，脱氧血红蛋白转变为正铁血红蛋白。正铁血红蛋白可使T1和T2加权图像的信号增强。故血肿的信号密度随着时间的推移而逐渐增加，一般来说，7天以内的血肿在T1和T2加权图像上均为低或等信号病灶(同周围脑组织相比);7～14天血肿，其边界信号增加，但血肿中心仍为低信号区;14天以后，整个血肿在T1和T2加权像上均为高信号灶。
产后大出血所致垂体卒中的特点为垂体缺血、坏死，无出血，在影像学上表现为垂体的缩小。其他疾病引起的垂体卒中有相应的表现。