Aangezien de symptomen van spinale stenose meestal niet specifiek zijn, kan de arts met behulp van beeldvormende procedures de omvang van de vernauwing vaststellen. Röntgenfoto's kunnen oorzaken opsporen zoals benige veranderingen, aanhechtingen van het wervellichaam, artrose van het wervelgewricht en ingedrukte tussenwervelschijven. Een stenose van de wervelkolom zelf kan echter niet worden opgespoord met een röntgenfoto, en daarom moet een computertomografie (CT) of magnetische resonantiebeeldvorming (MRI) worden gebruikt, waarmee een vernauwing in het wervelkanaal kan worden opgespoord. Magnetische resonantiebeeldvorming heeft het voordeel boven computertomografie dat ook weke delen zoals tussenwervelschijven of zenuwwortels kunnen worden gezien. Om deze reden wordt deze onderzoeksmethode als de voorkeursmethode beschouwd.
Een andere diagnostische methode is myelografie, waarbij contrastvloeistof wordt toegediend in de durale zak die het ruggenmerg en het begin van een zenuw bedekt, en vervolgens een röntgenfoto wordt gemaakt. Voor dit onderzoek moet de patiënt zich strekken en buigen, zodat de arts kan zien waar het ruggenmerg of de zenuw beklemd is.
De meest betrouwbare onderzoeksmethode is de CT (myelo-CT), die door de contrastvloeistof meer informatie oplevert. Indien de patiënt bijvoorbeeld een pacemaker heeft, kan geen magnetische resonantie beeldvorming worden uitgevoerd, zodat myelografie en myelo-CT moeten worden gebruikt. Het is ook nuttig om een myelo-core spin onderzoek uit te voeren.
Aan de hand van een neurologisch onderzoek kan de mogelijke omvang van de zenuwbeschadiging worden vastgesteld. Laboratoriumonderzoek (bloedonderzoek, onderzoek van het hersenvocht) toont aan of andere ziekten de oorzaak van de symptomen zijn.