影像學檢查是脊椎結核診斷的重要手段。
脊柱X線平片可觀察到椎體、椎間盤、周圍軟組織的改變以及椎弓根有無破壞跡象。對臨床診斷與鑒別診斷具有重要意義，但其分辨率、對病變范圍的揭示以及椎管內是否受累都有較大的局限性。不易發現早期病變。
CT掃描在對椎體破壞類型的鑒別、椎旁軟組織有無腫脹或膿腫、有無死骨塊、硬膜囊有無受壓等診斷方面具有獨特優勢，能夠及時發現常規X線平片檢查難以發現的椎體前部輕微破壞和前緣潛在的缺損，能顯示病椎的破壞程度及與周圍組織的關系，較清晰地顯示椎體的病理變化，對指導臨床治療有重要意義。但因是橫斷面掃描，容易遺漏無癥狀節段的病變。
MRI對椎問盤的破壞、脊髓和硬膜囊的侵及方面的顯示比CT更有優勢，尤其是對椎間盤破壞或鄰近椎間盤骨質破壞更敏感，可為早期診斷提供重要依據，因此我們應當合理地應用影像學檢測手段。
除此之外，對少兒患者結核菌素試驗(PPD)是臨床常用的判斷結核感染的指標，但PPD陽性只表示有過結核感染，不一定是現在患病即PPD陽性不能一概確診為結核病，陰性同樣也不能一概否定結核病。PPD的結果僅供臨床綜合診斷時參考。血沉是判斷結核活動性的常用指標，而不是特征性標志，不能作為脊椎結核的診斷依據。但定期反復檢查血沉可幫助推斷結核的發展情況和治療效果，在脊椎結核手術時機的選擇方面具有參考意義。就目前臨床非典型脊椎結核的增多，病理活組織檢查是其重要手段。手術切開活組織檢查創傷較大，也增患者的經濟負擔;經皮穿刺活檢查是一種有效的診斷技術，對臨床和影像學難以確診的病例可先行活組織病理檢查。在目前耐多藥結核菌感染和非結核分枝桿菌感染增多的情況下，結核菌培養是病原菌診斷，有重要意義，但是傳統培養方法耗時長、陽性率低，隨著新型培養系統及分子菌種鑒定技術的發展，對結核桿菌培養和鑒定成為可能，但目前我國有條件開展此項檢查的實驗室不多。
總之，臨床醫生對脊椎結核的診斷應該結合患者的病史、癥狀、體征、影像學表現和實驗檢查綜合分析判斷，作出正確診斷。