Клъстерно главоболие се диагностицира въз основа на анамнеза и физическо изследване.
Лабораторни параметри от 2-ри ред - в зависимост от резултатите от историята, физическо изследванеи др. - за диференциално диагностично изясняване
- Възпалителни параметри - CRP (С-реактивен протеин) или ESR (скорост на утаяване на еритроцитите).
