小兒結核性腦膜炎常為全身性血行播散性結核的一部分，根據國內資料1180例結核性腦膜炎中，診斷出粟粒型結核者占44.2%。152例結核性腦膜炎的病理解剖中發現有全身其它臟器結核病者143例(占94%)，合并肺結核者142例(93.4%)，其中以粟粒型肺結核占首位。
原發結核病病變行成時，病灶內的結核桿菌可經血行而停留在腦膜、腦實質、脊髓內，形成隱匿的結核病灶，包括結核節結、結核瘤。當上述病灶一旦破潰。結核菌直接進入蛛網膜下腔，造成結核性炎癥。此外，腦附近組織如中耳、乳突、頸椎、顱骨等結核病灶，亦可直接蔓延，侵犯腦膜，但較為少見。
結核性腦膜炎的發生，與患原發結核時機體貼的高度過敏性有關。從發病原理來看，結核性腦膜炎系繼發性結核病，因此，應重視查找原發病灶。但也有少數病例，原發病灶已愈或找不到，對這類病例，更應提高警惕，以免誤診。