Η διάγνωση περιλαμβάνει μαγνητική τομογραφία εγκεφάλου (MRI), τόσο με γαδολίνιο όσο και χωρίς γαδολίνιο. Είναι πιθανόν να απαιτηθεί και βιοψία.
Εάν η πρωτοπαθής εστία (πιο συνήθεις αιτίες είναι ο καρκίνος του πνεύμονα και του μαστού) αντιμετωπιστεί αποτελεσματικά, η χειρουργική αφαίρεση της εγκεφαλικής μετάστασης μπορεί να προσφέρει μακροχρόνια επιβίωση. Επίσης να συμβάλλει στην αντιμετώπιση πλήθους άλλων συμπτωμάτων που επιβαρύνουν τους ασθενείς, προσφέροντας καλύτερη ποιότητα ζωής.
Ο τρόπος θεραπευτικής αντιμετώπισης εξαρτάται από τον αριθμό και το σημείο εντόπισης των εγκεφαλικών μεταστάσεων. Σε κάθε ασθενή, η θεραπεία είναι εξατομικευμένη. Για παράδειγμα, μια μεγάλη μονήρης μετάσταση μπορεί να απαιτεί χειρουργική επέμβαση για την ανακούφιση των συμπτωμάτων, ακόμη και εάν ο ασθενής παρουσιάζει και άλλες ή πολλαπλές μεταστάσεις. Σημαντικό ρόλο παίζει επίσης η ηλικία του ασθενούς, η έκταση των μεταστάσεων, η ιστολογία του πρωτοπαθούς όγκου και το προσδόκιμο ζωής.