X线片检查是常用、基本的诊断方法，由于股骨头为球形结构，因此通常要求拍摄双髋正蛙位片，对于有经验的医生来说，一张清晰的X线片可以提供很多信息，如坏死的病理阶段、范围大小、部位、有无塌陷、塌陷程度、范围、软骨的状态、头臼关系等，而动态X线片还可以提示坏死的转归，判断治果。缺点是对于早期坏死的敏感性不如MRI、ECT与CT。磁共振（MRI）是目前诊断股骨头坏死灵敏度和准确性高的一种方法，被认为是诊断的“金标准”。它不但可以发现早期的、甚至患者自己没有症状的股骨头坏死，还可以更准确地判断坏死的范围、坏死后修复状况，以及反映许多X片上表现不出的改变，如骨髓有无水肿、关节腔有无积液等。此外MRI由于没有X线辐射，对人体基本上可以认为是无创检查。缺点是价格相对于X线片要昂贵些，体内存在金属物时也不适宜做该项检查。
CT可以从不同角度立体地显示股骨头以及髋关节的结构，比普通X片的精确性大为提高。CT对于骨尤为敏感，即使股骨头坏死发生极轻微的塌陷也可以及时发现，因此CT可以认为是发现股骨头早期塌陷的“利器”。
同位素或核素扫描（ECT）通过探查人体内不同组织放射性元素聚集程度的不同，判断血液循环的改变。在典型股骨头坏死的ECT中可以发现股骨头部放射性元素聚集减少，说明股骨头的血液供应减少。虽然ECT诊断股骨头坏死的敏感性不如MRI，但当体内有金属物存在不适宜做MRI检查，或者了解全身多发早期坏死时，ECT能体现出特殊的价值。
