El diagnóstico de LGS lo determina principalmente un neurólogo pediatra por la edad temprana en la que se presenta que incluye múltiples tipos de convulsiones, deterioro cognitivo moderado a severo y un EEG anormal con complejos de espiga-onda lentos y no excluye otros diagnósticos neuropsiquiátricos o de desarrollo. Si bien algunos niños con LGS tienen retrasos en el desarrollo neurológico desde el momento del primer diagnóstico, la gran mayoría de los pacientes con LGS tienen dificultades cognitivas, de comportamiento o sociales dentro de varios años. Muchos niños suelen desarrollarse normalmente cuando se diagnostican por primera vez, pero luego comienzan a perder habilidades, a veces dramáticamente, en asociación con convulsiones no controladas. Los niños pequeños con LGS pueden presentar problemas de comportamiento, trastornos de la personalidad, inestabilidad del estado de ánimo y disminución del desarrollo psicomotor. Los trastornos del comportamiento pueden incluir habilidades sociales deficientes y un comportamiento de búsqueda de atención, que puede ser causado por los efectos de la medicación, la dificultad para interpretar la información o debido a los continuos trastornos eléctricos en el cerebro.