1.X线片 均需拍正侧位片及左右斜位片。早期常无明显改变，以后则显示关节间隙狭窄，松动;逐渐于关节突起外增生、形成尖形骨刺;后期该关节呈现肥大性改变、周边部伴有明显的骨赘形成，并使椎间孔变小、变形。
2.断层摄影 可较清楚地显示出关节晚期的狭窄、骨赘及变形。
3.CT扫描 可由横断面十分清楚地显示出小关节病变的程度及其与椎管、根管之间的联系。常见征象为：①小关节边缘骨刺形成;②小关节突肥大;③关节间隙变窄;④关节软骨变薄;⑤小关节内“真空现象”;⑥关节囊钙化;⑦关节突软骨下骨质硬化等。但在早期CT扫描不如X线片。CT扫描的一个优点是可同时观察椎间盘而排队椎间盘疾病。
4.SPECT 常规ECT图像对于观察本病无多大帮助，但高间隙分辨率(Higher-Spatial resolution)ECT图像可清楚地显示小关节核素摄入量增加。该法具有敏感性高的优点，可以作为行小关节关节造影前的一种筛选手段。
小关节造影术 对早期诊断小关节创伤性退变性关节炎有较大帮助。须在电视透视下进行，可采用侧路或后路穿刺法，穿刺方法同小关节注射。在正侧位透视下确定穿刺针进入小关节关节腔内后，注入水溶性造影剂，一般早期可见到关节囊松弛或破裂，还可见到小关节炎性改变征象。晚期则因穿刺困难及影像学征象改变明显而常不进行。造影结束后注射局麻药和激素混合液，可同时起治疗作用。
其他 为排除可能合并椎管内病变、椎间盘病变及其他病变，有条件时可行磁共振成像、脊髓造影及椎间盘造影等检验以明确诊断。