Utredning och behandling av MS-patienter bör skötas av en neurolog. För att ställa diagnosen MS görs en undersökning av neurologiska funktioner, såsom reflexer, känsel och balans, för att ta reda på om det finns en påverkan på centrala nervsystemet. För att se hur pass utbredd sjukdomen är, samt för att utesluta andra orsaker till nedsatt neurologisk funktion, får patienten ofta genomgå en magnetkameraundersökning av hjärnan och ibland även ryggmärg.

Man gör oftast också en lumbalpunktion. Det innebär att man går in med nål mellan ryggkotorna och tar prov på ryggmärgsvätskan. Provet visar om det finns en pågående inflammation i centrala nervsystemet. För att ställa diagnosen MS väger man samman resultaten från den neurologiska undersökningen, magnetkameran, ryggmärgsvätskeprovet och sjukhistorien. Ibland måste man också följa sjukdomsförloppet en tid för att säkert kunna säga om det är MS som patienten lider av.