Chụp cắt lớp vi tính sọ não là lựa chọn đầu tiên để chẩn đoán chảy máu dưới nhện, có độ nhạy cao (phát hiện chính xác hơn 95% các trường hợp) đặc
biệt trong 24-48 giờ đầu sau chảy máu dưới nhện. Độ nhạy giảm xuống còn 85% sau ngày thứ năm của chảy máu dưới nhện [Error: Reference source not found], [Error: Reference source not found], [Error: Reference source not found]. Một số trường hợp, vị trí của phình động mạch vỡ có thể được suy luận ra từ hình ảnh chảy máu trên phim cắt lớp vi tính sọ-não hay các dấu hiệu lâm sàng của tổn thương thần kinh khu trú:
Hình ảnh chảy máu trên phim chụp cắt lớp vi tính sọ-não có thể như sau: - Hình ảnh máu nằm ở phía trước khe liên bán cầu não, ở bể đáy trên yên, não thất III nghĩ tới vỡ phình động mạch thông trước hoặc đoạn A1 của động mạch não trước.
- Hình ảnh máu nằm trong khe Sylvius, có hoặc không có khối máu tụ ở hố thái dương bên phình mạch bị vỡ nghĩ tới vỡ phình động mạch não giữa (hay gặp ở đoạn chia nhánh M1).
- Hình ảnh máu nằm ở bể giao thoa thị giác nghĩ tới vỡ phình động mạch não sau hoặc đoạn cuối động mạch cảnh trong.
- Hình ảnh máu ở bể quanh cuống và phía trước bể quanh cầu não nghĩ tới vỡ phình động mạch thông sau hoặc đoạn cuối của động mạch thân nền.
- Hình ảnh máu ở bể hành-tiểu não và não thất IV nghĩ tới vỡ phình động mạch tiểu não sau dưới.
- Hình ảnh chảy máu dưới nhện kết hợp với khối máu tụ ở thùy não thậm chí thấy nốt, chấm, đám canxi hóa hoặc máu ở não thất gợi ý do vỡ dị dạng thông động-tĩnh mạch não. Nếu tiêm thuốc cản quang có thể thấy mạch máu giãn ngoằn ngoèo.