1、X线检查
是确诊的主要依据，有时甚至不需要其他的影像学手段即可做出明确的诊断。股骨头的X线断层扫描对发现早期病变，特别是对新月征的检查有重要价值，因此对已有早期有股骨头缺血坏死者，可做X线断层检查。
2、CT检查
CT较X线片可以早期发现微小的病灶和鉴别是否有骨塌陷存在及其延伸的范围，从而为手术或治疗方案的选择提供信息。骨坏死早期，在股骨头内，初级压力骨小梁和初级张力骨小梁的内侧部分相结合形成一个明显的骨密度增强区，在轴位像上呈现为放射状的影像，称之为星状征，是早期骨坏死的诊断依据。晚期轴位CT扫描中可见中间或边缘的局限的环形的密度减低区。CT扫描所显示的三维图像，可为评价股骨头缺血性坏死的程度提供较准确的资料。
3、磁共振成像（MRI）
磁共振成像是一种有效的非创伤性的早期诊断方法，它对骨坏死有明显的敏感性和特异性，较CT更能早期发现病变，能区分正常的、坏死的骨质和骨髓，以及修复区带，T1和T2加权像中坏死的骨质与骨髓都有高信号强度，而关节软骨下骨质表现为黑暗的条纹，形成有波状或锯齿状图形。
4、病理组织检查
只限于手术病例，骨坏死的病理诊断依据是骨髓纤维化，脂肪细胞坏死，骨小梁坏死，还有一些修复所见，如微血管再生及肉芽组织。