Les symptômes de la sténose vertébrale étant généralement non spécifiques, les procédures d'imagerie peuvent aider le médecin à reconnaître l'étendue du rétrécissement. Les radiographies permettent de détecter des causes telles que les modifications osseuses, les attaches des corps vertébraux, l'arthrose des articulations vertébrales et les disques déprimés. Cependant, la sténose rachidienne elle-même ne peut pas être détectée par une radiographie. C'est pourquoi il faut recourir à la tomographie par ordinateur (CT) ou à l'imagerie par résonance magnétique (IRM), qui permettent de détecter le rétrécissement du canal rachidien. L'imagerie par résonance magnétique présente l'avantage, par rapport à la tomographie par ordinateur, de permettre de voir également les structures des tissus mous, comme les disques intervertébraux ou les racines nerveuses. Pour cette raison, cette méthode d'examen est considérée comme le choix privilégié.
Une autre méthode de diagnostic est la myélographie, au cours de laquelle un produit de contraste est administré dans le sac dural qui recouvre la moelle épinière et le début d'un nerf, puis une radiographie est effectuée. Pour assurer cet examen, le patient doit s'étirer et se pencher afin que le médecin puisse voir où la moelle épinière ou le nerf est rétréci.
La méthode d'examen la plus fiable est le scanner (myelo-CT), qui est plus informatif en raison du produit de contraste. Si le patient est équipé d'un stimulateur cardiaque, par exemple, l'imagerie par résonance magnétique ne peut être réalisée, d'où la nécessité de recourir à la myélographie et à la myélo-TDM. Il est également utile de procéder à un examen de la colonne vertébrale du myélo-core.
Sur la base d'un examen neurologique, l'étendue possible des lésions nerveuses peut être détectée. Des tests de laboratoire (analyses de sang, analyses du liquide céphalorachidien) permettent de déterminer si d'autres maladies sont à l'origine des symptômes.