髋关节活动度检查以及“4”字试验，即屈膝并使髋关节屈曲外展外旋，摆成“4”字形状放在对侧伸直下肢上，一手按压对侧髂嵴上，另一手放在膝内侧手同时下压，引起臀髋疼痛时即为阳性，提示髋关节或骶髂关节病变。
实验室检查并非必须，但血沉、C反应蛋白（CRP）、类风湿因子等检验结果有助于排除其它髋关节炎性疾病。
股骨头坏死的诊断依赖于影像学检查。
首选的检查手段，早期股骨头坏死X线表现不典型，或无明显异常。典型表现是股骨头内密度改变、骨小梁排列紊乱或稀疏，进而关节软骨下骨质中出现1～2cm宽的弧形透明带，周围硬化，即“新月征”，晚期则出现股骨头塌陷、关节间隙狭窄、沈通氏线不连续，出现骨关节炎改变等。
X线检查可排除骨关节炎、强直性脊柱炎、髋关节发育不良及类风湿关节炎等源自软骨的髋部病变。X线检查为股骨头坏死诊断的基本方法，但X线片看到股骨头密度改变至少需要8周或更长时间，在早期诊断方面不及CT和磁共振成像（MRI）检查。
CT可发现早期细微骨质改变，确定是否存在骨塌陷，对于早期诊断具有一定价值。CT三维重建可以更好地评价股骨头的变形和坍塌程度，在机器人辅助手术和3D打印等领域应用前景较高。
诊断股骨头坏死的金标准，是一种有效的无创性的检查，对于早期股骨头坏死的诊断最为敏感，早期可以“双线征”等异常信号来及时发现股骨头坏死。
与MRI检查类似，对于早期股骨头坏死诊断具有重要意义，但因其具有核素辐射，一般为MRI检查所替代。
为侵入性有创操作，建议在作髓芯减压及关节置换时使用，以最终证实诊断。骨小梁内骨细胞空陷窝大于50%有诊断价值。
