Las enfermedades neurogenéticas afectan a individuos a lo largo de su vida, pero el diagnóstico preciso sigue siendo esquivo para muchos pacientes. Los adultos con trastornos neurogenéticos a menudo atraviesan una larga odisea diagnóstica, con múltiples evaluaciones de especialistas y numerosas investigaciones sin un resultado diagnóstico satisfactorio. Las razones de estos desafíos diagnósticos incluyen: (1) las características clínicas de los síndromes neurogenéticos son diversas y poco reconocidas, particularmente las de inicio en la adultez, (2) los síndromes neurogenéticos pueden manifestarse con síntomas que abarcan múltiples subespecialidades neurológicas y médicas, y (3) puede no haber un historial familiar positivo o no ser fácilmente evidente. Además, existe una gran brecha en la comprensión de cómo aplicar herramientas de diagnóstico genético en pacientes adultos, ya que la mayor parte de la literatura publicada se centra en la población pediátrica. A pesar de estos desafíos, un diagnóstico genético preciso es imperativo para proporcionar a los individuos afectados y a sus familias orientación sobre el pronóstico, el riesgo de recurrencia y, para un número creciente de trastornos, ofrecer tratamiento dirigido. Aquí, proporcionamos un marco para reconocer los síndromes neurogenéticos en adultos, describimos el enfoque diagnóstico actual y destacamos estudios que utilizan secuenciación de nueva generación en diferentes cohortes de enfermedades neurológicas. También discutimos las trampas diagnósticas, las barreras para lograr un diagnóstico definitivo y la tecnología emergente que puede aumentar el rendimiento diagnóstico de las pruebas.