（1）脑脊液检查：发病后第一周脑脊液检查，多数人可能正常，第二周后，大多数患者脑脊液蛋白含量增高而细胞数正常或接近正常，称为蛋白-细胞分离现象，是吉兰巴雷综合征的特征之一，蛋白增高至(0.8~8)g/L不等，糖和氯化物正常。白细胞计数小于10×10^6/L。部分患者脑脊液出现寡克隆区带，但并非特征性改变。部分患者脑脊液抗神经节苷脂抗体阳性。
（2）血清学检查：少数患者出现肌酸激酶轻度升高，肝功能轻度异常。部分患者血抗神经节苷脂抗体阳性。部分患者血清可检测到抗空肠弯曲菌抗体、抗巨细胞病毒抗体等。
（3）神经电生理主要根据运动神经元传导测定，提示周围神经存在脱髓鞘性病变，在非嵌压部位出现传导阻滞或者异常波形离散，对诊断脱髓鞘病变更有价值。
（4）腓肠神经活检可作为吉兰巴雷综合征的辅助诊断，但不作为必需的检查方法，活检可见有髓纤维脱髓鞘，部分出现吞噬细胞浸润，小血管周围可有炎症细胞浸润。