Vários transtornos do sistema nervoso central (SNC) podem ser responsáveis pela vertigem não direcional. Trata-se de vertigem central (vestibular).

Uma concussão ou tumor cerebral podem afetar o equilíbrio e desencadear formas muito diferentes de vertigem. Na esclerose múltipla, as fibras nervosas são danificadas por processos inflamatórios e os sintomas associados mais comuns podem incluir marcha vacilante e problemas gerais de coordenação. Bactérias e vírus, por exemplo, o vírus da herpes ou da sífilis, podem também provocar inflamação no cérebro, sendo a vertigem e a sensação de desmaio sintomas importantes. Outras doenças cerebrais e neuronais com vertigem associada são a doença de Parkinson, esclerose múltipla e demência de Alzheimer. Em casos raros, a vertigem pode indicar acidente vascular cerebral ou tumor cerebral.