(1)CT表现：I级星形细胞瘤大多表现为密度较均匀的低密度病灶，境界较清楚，常位于脑凸面皮质或皮质下白质内。Ⅱ级星形细胞瘤偏良性者多表现为低密度或混合密度病灶。I、Ⅱ级星形细胞瘤少数可有钙化。病灶周边无水肿或轻度水肿，占位效应较轻。Ⅲ、Ⅳ级星形细胞瘤大多表现为混合密度病灶，瘤内常见坏死、囊变，有时伴出血及点状钙化，境界不清，形态不规则，周围脑水肿及占位效应均较明显，肿瘤多位于脑白质深部。部分Ⅱ级星形细胞瘤也有类似Ⅲ、Ⅳ级的表现，仅根据其CT表现难以分级。
(2)增强扫描：I级星形细胞瘤常无强化或轻度强化。部分偏良性的Ⅱ级星形细胞瘤仅有轻度强化，与I级相似。部分Ⅱ级和Ⅲ、Ⅳ级星形细胞瘤一般均有明显强化，多表现为不规则环状强化，环壁厚而不均匀，可伴有壁结节。幕下小脑星形细胞瘤多位于小脑半球，少数在蚓部，可为囊性或实质性。囊性肿瘤平扫为均匀低密度，边界清楚；增强扫描囊壁有不规则强化或结节状强化。实质性肿瘤平扫以低密度为主，多数有坏死囊变区，为不规则强化。常有第四脑室受压移位及幕上脑积水。
(3)MRI表现
1)幕上I、Ⅱ级星形细胞瘤：大多数I、Ⅱ级星形细胞瘤为实体型，位于皮髓质交界处，局部脑沟变平，其瘤体呈明显的高信号、不太明显的常T1低信号，边界较清楚，90%瘤周不出现水肿，占位征象不明显。少数有轻度或者中度水肿，约1/4的病例有钙化，表现为T1WI和T2WI图像上不规则低信号，MR显示钙化不如CT。瘤内出血少见。注射Gb—DTPA增强后，I级星形细胞瘤一般不强化，Ⅱ级星形细胞瘤呈轻度强化。
2)幕上Ⅲ、Ⅳ级星形细胞瘤：Ⅲ、Ⅳ级星形细胞瘤属于恶性肿瘤，其MRI表现为T1、T2值比I、Ⅱ级星形细胞瘤延长更明显，瘤体边界不规则，周围脑组织水肿占位明显，占位效应显著。瘤内出现坏死、囊变或出血时，则呈混合信号。位于额叶、顶叶及颞叶的肿瘤，瘤体可横跨胼胝体向对侧扩散，也可沿侧脑室、第三脑室、中脑导水管及第四脑室的室管膜扩散。