X线检查对强直性脊柱炎的诊断有极为重要的意义，约98%～100%病例早期即有骶髂关节的X线改变，是本病诊断的重要依据。早期X线表现为骶髂关节炎，病变一般在骶髂关节的中下部开始，为两侧性。开始多侵犯髂骨侧，进而侵犯骶骨侧。可见斑点状或块状骨侧明显。

强直性脊柱炎的辅助检查：白计数正常或升高，淋巴比例稍加，少数病人有轻度贫血(正0色素性)，血沉可增快，但与疾病活动性相关性不大，而C反应蛋白则较有意义。血清白蛋白减少，α1和γ球蛋白增加，血清球蛋白IgG、IgA和IgM可增加，血清补体C3和C4常增加。

脊柱病变的X线表现，早期为普遍性骨质疏松，椎小关节及椎体骨小梁模糊(脱钙)，由于椎间盘纤维环附带部椎骨上角和下的破坏性侵蚀，椎体呈“方形椎”，腰椎的正常前弧度消失而变直，可引起一个或多个椎体压缩性骨折。

早期X线检阴性时，可行放射线核素扫描，计算机断层和核磁共振检查，以发现早期对称性骶髂关节病变。但必须指出，一般简便的后前位X线片足可诊断本病。

原发性强直性脊柱炎和继发于炎性肠病、Reiter综合征、牛皮癣关节炎等伴发的脊柱炎，X线表现类似，但后者为非对称性强直。在韧带、肌腱、滑囊附着处可出现骨为和骨膜炎，多见于跟骨、坐骨结节、髂骨嵴等。其它周围关节亦可发生类似的X线变化。