多骨性纤维异常增生症的CT检查费用虽较X线照片高，但其密度分辨高于X线、对病骨内的囊变、破坏、钙化和骨化显示较X平片敏感准确。CT横断面克服了常规X平片前后重叠的缺点，可用于头颅、脊柱和骨盆等重叠较多的部位。 MRI对MAS的病理显示无疑较常规X线或CT更敏感，能显示大部分在X线平片或CT片上不能显示的病灶（如坏死、液化、出血），纤维或纤维骨样组织病灶在T1加权像和T2加权像均呈低信号。骨干结构不良在病变的不同阶段可有不同的病理改变。如病灶内的坏死液化在T1加权像上呈低信号，在T2加权像上呈高信号。
如坏死组织合并出血，T1加权像上呈高信号。病灶内的钙化和周缘的硬化在T1加权像和T2加权像上呈明显的低信号。
此外，多骨性纤维异常增生症的少数病灶边缘在T1和T2加权像上呈薄带状环状高信号，其病理机制不清。某些病灶在T1加权像上呈不均匀的中低信号，而在T2加权像上则平片所见的“丝瓜筋”样纤维结构不良。而液化的病灶在T1加仅像上为中低信号，在T2加权像上为均匀高信号。