1、X线平片：X线平片是最具诊断价值的放射学检查手段。平片检查常用于骨外伤、某些病的骨改变、多种骨和关节病的检查。骨巨细胞瘤在X线片上表现为骨端的溶骨性破坏，可侵及干骺端，向关节侧延伸侵及部分或全部邻近关节软骨下的骨皮质，可判断骨巨细胞瘤的位置、大小、对周围组织及器官的影响，但仍不足以确诊。
2、CT检查：CT检查对确定肿瘤边界优于X线片，能明确病变范围，骨破坏程度。出现肿瘤呈实体性改变，CT值与肌肉相近能辅助诊断此病。
3、核磁共振：磁共振成像是骨巨细胞瘤最好的成像方法，其具有高质量的对比度和分辨率。核磁共振(MRI)显示为不均质高信号，增强MRI则强化明显，若肿瘤合并动脉瘤样骨囊肿可见液-液平面的影像特征。
4、基因检测：位于1号染色体上的H3F3A基因突变导致的G34W见于95%~100%的长骨骨巨细胞瘤，为骨巨细胞瘤的特异诊断。