La paralysie cérébrale est diagnostiquée suite à une démarche clinique complète qui tiendra compte de l’histoire médicale, personnelle et familiale de l’enfant, des observations des parents, de la présence de signes neuromoteurs ainsi qu’une recherche de pathologies associées (O’Shea, 2008).
Le tout est confirmé par une évaluation neurologique qui permet de déceler les anomalies de l’enfant, leur regroupement et leurs conséquences fonctionnelles. Parfois, l’imagerie cérébrale par 
résonance magnétique (IRM) permet de détecter une lésion ou une anomalie du cerveau, ce qui facilite la détermination de l’étiologie de la lésion et l’attribution d’un diagnostic. Si l’étiologie demeure incertaine suite à l’IRM, des investigations dans les domaines génétique et métabolique méritent d’être poursuivies (Amiel-Tison & Gosselin, 2010).
Un enfant peut recevoir le diagnostic de paralysie cérébrale s’il satisfait à tous les critères suivants (Yamamoto, 2007):
- La lésion survient lorsque le cerveau est encore en développement pendant la période prénatale, périnatale ou postnatale.
- La lésion est fixe. Toutefois, tel que mentionné, les signes et symptômes peuvent varier à travers les années.
- Un désordre sensori-moteur est toujours associé à la lésion et se manifeste par des problèmes posturaux, du tonus et des mouvements. Les déficits peuvent être de niveaux de sévérité distincts.
- Les troubles sensori-moteurs prennent leur origine dans le cerveau. Par conséquent, les nerfs et muscles ne sont pas spécifiquement touchés. Bien que certains troubles cardiaques ou orthopédiques puissent entraîner des signes et symptômes comparables tels les problèmes de posture et de mouvement, un diagnostic de paralysie cérébrale ne sera pas conféré dans de tels cas.
- La paralysie cérébrale est une incapacité permanente, persistant durant toute la vie, à ne pas confondre avec des problèmes de posture et de mouvement transitoires se manifestant dans la première année de vie de certains bébés prématurés et le plus souvent associés à de mauvais positionnements maintenus de façon prolongée.
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