病人若做血常规、血沉、C反应蛋白、类风湿因子等化验检查，一般都在正常范围，少数炎症严重者，血沉和C反应蛋白可轻度升高。
关节镜检查：能直接观察关节内部情况，能清楚观察关节软骨及其周围组织，但由于本检查毕竟属于创伤性检查，可能伴发感染或出血等不良反应，且费用较高，不可能作为常规检查。
滑液检查：受累关节如伴发攒膜炎可出现滑液量增多。典型者清晰、黏稠、细胞数不高(<20X109/升)，多为单核细胞。攒液中可见软骨或骨碎片颗粒，软骨碎片中可见软骨细胞。
X线平片不仅仍为本病的常规检查方法，有的学者还认为它是追踪病情变化的金标准。拍膝关节片时，病人应取站立位拍前后位和侧位片，髋关节和手关节可只拍前后位片。在早期阶段，X线片大多正常，中晚期可见关节间隙不对称性狭窄、关节面下骨硬化和变形、关节边缘骨赘形成，关节面下囊肿和关节腔游离液体等。骨性关节炎的x线特点为：①关节间隙狭窄，如在膝关节，可小于3毫米;②关节面硬化变形;③关节边缘骨赘;④关节鼠;⑤软骨下囊性变，其边缘分界清楚;⑥骨变形或关节半脱位。
X线片可分为五级。
0级：无改变;1级：轻微骨赘2级：明显骨赘，关节间隙正常;3级：骨赘外关节间隙中度狭窄;4级：骨赘外关节间隙严重狭窄，伴软骨下骨硬化。
随着影像学新技术如微焦摄影;CT、磁共振和三维重建等的应用，除对骨关节炎的诊断有帮助外，对详细了解骨关节炎的病变进展及药物疗效都有参考价值。