1.X线检查 常规X线前后位片上发现肱骨头后上方缺损(西洋斧状畸形)支持复发性肩关节脱位的诊断。患臂上举位的前后位X线片若有肱骨头滑脱现象则说明有侧方不稳定存在。如向下牵引患臂时，肱骨头有明显下移现象，则为肩关节下方不稳定的X线表现。
轴位X线片有助于发现肩盂形成不良或后下缘缺损，并了解肱骨头与肩盂的关系(肱骨头中心点有否偏离肩盂中心轴线)，轴位摄片还能测量肩盂后张角(posterior opering angle)和肩盂倾斜角(glenoid tiling angle)。上举前后位摄片可以测定肱骨头游离关节面。肱骨头游离面中心角(free surface central angle of humeral head，>80°为不稳定)和肩盂指数(肩盂长径和肱骨头长径的比值)的测量均对肩关节不稳定的病因诊断有参考意义。
关节造影目前仍是诊断肩袖撕裂及肩袖间隙分裂比较可靠的方法。前者可见造影剂自肩肱关节腔经肩袖破裂口溢入肩峰下滑液囊，后者则见造影剂在喙突外侧冈上肌和肩胛下肌之间溢出形成乳头状或带状的异常影。在关节造影时行肩肱关节的轴位或后切线位投照，可以观察到肩盂前、后缘的盂唇影像。
在对习惯性肩关节脱位与半脱位所致的关节囊松弛及特发性肩松动症行关节造影时，在内旋位向下牵引患臂可见造影剂积聚于肱骨头上方，形成“雪帽征”(snow cap shadow)。
2.特殊检查
(1)CT检查：可发现肩袖损伤以及肱骨干旋转不正常所致的肱骨头前倾角过大。如合并低浓度双重对比剂造影有助于发现前关节Hill Sachs lesion以及Bankart lesion。
(2)B超检查：对完全性肩袖断裂及重度撕裂的诊断有帮助。
(3)肌电图检查及肩关节运动解析方法：对麻痹所致的肩关节不稳定有诊断价值，对特发性肩松动症及肩袖间隙分裂的诊断有一定参考意义。
(4)关节镜检查：对关节内不稳定的一些病理因素，如肩袖损伤、盂唇撕脱及肩肱韧带松弛、关节囊壁弛张等，以及继发于不稳定的肱骨头软骨剥脱都是一种直观的诊断方法。