X线检查是诊断颈椎后纵韧带骨化症的重要手段，在正位颈椎X线片上，因椎体、椎板及棘突的遮盖，骨化块常不易被显示。而在颈椎X线侧位片,可见椎体后方相当于后纵韧带部位有密度增高的骨化影，其大小及形态不一，多位于颈椎上部，以第二至第五颈椎为多见，骨化块厚度在1～5mm不等，根据骨化块的形态可分为四种类型，即连续型、间断型、混合型及孤立型。
颈椎过伸侧位X线片上如显示椎间隙前部过度增宽，而在过屈侧位片上又显示其过度变窄，则表示该节段颈椎不稳定。连续型后纵韧带骨化范围内的颈椎节段稳定不动，而其上方或下方（尤其是下方）邻接的椎间隙常有失稳的表现。
ＣＴ扫描及核磁共振检查能更准确地了解后纵韧带骨化的形态、成熟度、位置、范围、对脊髓的压迫等各方面的情况，对颈椎后纵韧带骨化症的诊断和治疗起重要作用。此外，还可清楚观察到普通X线平片不易显示的小的或早期低密度的后纵韧带骨化块，准确地对病变节段的椎管及骨化块进行测量，对确定治疗方案及手术方法具有重要的指导作用。
脊髓造影在颈椎后纵韧带骨化症合并有脊髓受压症状时，造影剂可在后纵韧带骨化区受阻，表示患者的症状是由后纵韧带骨化直接压迫脊髓所致；当造影剂在骨化区以外的活动颈椎节段受梗阻，表示其症状是由非骨化区的颈椎病所引起的；或以上两种现象同时存在。因此，脊髓造影对选择手术方式、确定手术范围具有重要意义，手术前应常规检查。
颈椎骨化块矢状厚度比率的测定对选择治疗方案、选择手术方法及估计预后均有重要价值。根据颈椎侧位X线片、侧位断层片及ＣＴ或核磁共振横断层片均可测得后纵韧带骨化块矢状面厚度与椎管矢状径的大小，骨化厚度比率测定根据公式：骨化厚度比率＝骨化块最大矢状厚度／椎管矢状径×100％,即可测算出骨化厚度比率。此比率的大小与症状的轻重呈正比，一般认为，比率小于30％时，脊髓受压较轻；比率大于30％时，脊髓受压较重。