Чтобы выявить повреждения головного мозга и оценить их степень и характер, необходимо неврологическое обследование ребенка с алалией. Для этого может понадобиться эхоэнцефалография (ЭхоЭГ), электроэнцефалография (ЭЭГ), рентгенография черепа, магнитно-резонансная томография (МРТ) головного мозга.

С целью исключить тугоухость при сенсорной алалии нужно провести аудиометрию, отоскопию и другие исследования слуховой функции.

Нейропсихолог проводит диагностическое обследование слухоречевой памяти ребенка с алалией.

Логопед начинает свое обследование при алалии с изучения особенностей раннего развития ребенка и анализа перинатального анамнеза. В особенности внимание уделяется срокам речевого и психомоторного развития ребенка с алалией. Диагностика устной речи при алалии проводится аналогично обследованию при общем недоразвитии речи: диагностика фонетико-фонематических процессов, лексико-грамматического строя, импрессивной речи, артикуляционной моторики и т. д.

Дифференциальная диагностика алалии осуществляется с задержкой речевого развития, аутизмом,  тугоухостью, дизартрией, олигофренией.