确定神经系统病变部位，发现和解释患者症状和体征的病变部位的方法。一般先根据患者病史和阳性体征形成初步定位假说，然后进行针对性的辅助检查，进一步证实和排除。又称神经系统解剖诊断。
从现代疾病分类学的角度看，绝大多数疾病的诊断都包含解剖部位和病因两方面内容，只有神经系统疾病强调将定位诊断和定性诊断贯穿到疾病的诊断思维过程中。这是因为一方面，神经系统结构比其他结构复杂，并通过神经末梢与其他系统相互作用，因此疾病的种类和数量非常庞大，先确定部位可缩小鉴别诊断范围；另一方面，神经系统各部位功能的特异化，使精细定位诊断成为可能。
随着现代诊断技术的出现，如神经影像、神经电生理等，病变定位诊断似乎变得更为容易和愈加精准，且经常能够发现无症状病变。但必须强调辅助检查并不能取代床边问诊和查体，临床症状明显而检查阴性或无特异性的情况并非少见。因此，临床症状和体征仍然是神经系统定位诊断的基础，辅助检查是其有效补充和延展。
步骤
病变部位位于神经肌肉系统的何处
首先，确认患者的症状是因神经系统疾病所致。然后，定位病变于周围（肌肉、神经肌肉接头或周围神经）还是中枢（脊髓、脑干、大脑或小脑），或是多处受累。同时明确其具体位置与侧别（左、右侧或腹、背侧）或近、远端、对于脑血管，有时还需进行责任血管的定位。定位诊断力求精确到产生某个临床表现的最小解剖范围，精确的定位不仅为定性诊断打下基础，也能使辅助检查的选择有的放矢，更有助于指导治疗。
病变部位在空间上如何分布
分为局灶性、多灶性、弥散性、系统性。明确病变部位的空间分布对病因诊断也有指导意义。
①局灶性：指单一解剖部位的损害能够解释所有的临床表现。
②多灶性：指大于1个以上部位病变，且这些病变部位是分离的。
③弥散性：指神经系统内的某个部位的广泛损害。
④系统性：指病变选择性损害一些功能系统或传导束，并形成的特殊组合。
神经系统症状、体征与定位诊断
肌肉和神经肌肉接头病变
受损后只出现运动障碍，表现为受累肌肉无力、肌萎缩或肥大、肌张力减低、腱反射减弱或消失、无病理反射和感觉障碍，可有肌强直、假性肌肥大、肌痛。
周围神经病变
单神经病或多数性单神经病表现受累的周围神经支配区范围内的运动、感觉及自主神经症状，多为不对称性；多发性周围神经病则表现为四肢远端对称性“手套”或“袜套”样感觉障碍，肌力减退等。运动障碍的特点为下运动神经元瘫痪。
脊髓病变
横贯性损害，出现受损平面以下运动、感觉及括约肌三大功能障碍，即上运动神经元性截瘫或四肢瘫、病变以下传导束性全部感觉障碍及尿便功能障碍。一侧脊髓半切损害，可表现为脊髓半切综合征（Brown-Séquard Syndrome）。脊髓受损节段的定位，多依据感觉障碍平面的最高平面、运动障碍及深、浅反射的改变而定。
脑干病变
交叉性综合征是一侧脑干病变的典型临床特点，可表现为交叉性瘫痪或交叉性感觉障碍。双侧脑干损害，可见双侧脑神经、锥体束、感觉传导束受损的表现。脑干病变水平可根据受损脑神经的平面来判断。
小脑病变
小脑蚓部损害主要引起头部和躯干的共济失调，小脑半球损害引起同侧肢体的共济失调，上肢较重。
间脑病变
丘脑病变可出现对侧半身深浅感觉缺失、自发性疼痛、感觉过敏或过度、睡眠障碍等。下丘脑损害则可出现内分泌和代谢障碍、自主神经功能障碍。
大脑基底核病变
基底核病变主要表现为肌张力障碍、运动异常和震颤等。
大脑半球病变
一侧大脑半球病变可出现病灶对侧中枢性面舌瘫、偏瘫及偏身感觉障碍；双侧弥散性损害常表现意识障碍、精神症状及智能减退、四肢瘫或双侧锥体束征。刺激性病变可引起痫性发作。大脑各脑叶病变尚有其不同的特点。