膝关节骨性关节炎的诊断依靠病史、体检、影像学检查。主要包括长期一侧或双侧关节疼痛、行走不适，上下楼梯、上下坡时出现全关节疼痛、肿胀、变形。
体检：关节周围滑膜增生、骨质增生、畸形。影像学检查：包括X光、CT、磁共振检查，通过X光片可见膝关节间隙变窄，关节周围骨赘形成，关节间错位等表现；
磁共振可见软骨破坏，交叉韧带、半月板损伤，支持膝关节骨性关节炎的表现。