EEG auttaa epilepsian diagnoosissa ja epilepsiatyypin määrittämisessä. Kohtausten välillä EEG-tutkimus voi kuitenkin antaa täysin normaalin tuloksen.
EEG:n herkkyyttä todeta epilepsiaan kuuluvia muutoksia voidaan lisätä syväänhengittämisellä eli hyperventilaatiolla (tutkittava hengittää mahdollisimman syvään kolmen minuutin ajan hoitajan valvonnassa) ja valoherkässä epilepsiassa vilkkuvaloaktivaatiolla. Myös vireystason lasku ja uni tehostavat poikkeavaa EEG-löydöstä. Tämän vuoksi epilepsiaa diagnosoitaessa käytetään joskus myös valvottamisen jälkeen nauhoitettua EEG-rekisteröintiä (ns. unideprivaatio-EEG).
Epileptisen pesäkkeen paikantaminen video-EEG:n avulla tulee kyseeseen niissä tapauksissa, joissa harkitaan kirurgista hoitoa.