胸骨骨髓炎的诊断需综合体格检查、实验室检查、影像学检查及细菌学检查。体格检查观察局部表现；实验室检查中血常规白细胞等可提示炎症，CRP、PCT可反映炎症活动及感染情况；X线早期可能无异常，后期有相应表现，CT更清晰显示骨质等情况，MRI敏感可早期发现病变；细菌学检查通过创面分泌物培养明确病原菌及指导用药，儿童和老年患者检查各有需注意事项。
实验室检查
血常规：白细胞计数及中性粒细胞比例通常会升高，提示机体存在炎症反应。但需注意，儿童的血常规指标波动范围与成人不同，且某些慢性感染时白细胞可能无明显升高；老年患者可能因机体反应低下，白细胞升高不显著。
C反应蛋白（CRP）：CRP是急性时相反应蛋白，在感染时迅速升高，其水平变化可反映炎症的活动程度。例如，胸骨骨髓炎活动期CRP往往明显升高，治疗后随着炎症控制，CRP水平逐渐下降。
降钙素原（PCT）：PCT在细菌感染时升高，可用于鉴别细菌感染与非细菌感染性炎症。在胸骨骨髓炎的诊断中，PCT升高提示可能存在细菌感染相关的炎症。
影像学检查
X线检查：早期X线可能无明显异常，发病2-3周后可见骨质疏松、不规则破坏，随后出现骨膜反应、骨质硬化等。对于儿童患者，X线检查需注意辐射剂量的控制；老年患者可能同时合并骨质疏松等基础疾病，影响对X线表现的判断。
CT检查：能更清晰地显示胸骨骨质破坏、死骨形成及周围软组织情况，有助于早期发现病变。例如，可发现X线不易察觉的小的骨质破坏灶和死骨。对于肥胖患者或病变复杂部位，CT检查优势更明显。
磁共振成像（MRI）：是诊断胸骨骨髓炎较为敏感的方法，能早期发现骨髓内炎症、软组织感染等情况，可显示骨髓水肿、软组织肿胀等改变。在儿童和老年患者中，MRI检查无辐射损伤，能更准确地评估病变范围，但需注意患者体内有无金属植入物等MRI检查禁忌证。
细菌学检查
创面分泌物培养：通过对胸骨部位创面分泌物进行细菌培养及药敏试验，可明确病原菌，指导抗生素的选择。对于儿童患者，采集分泌物时需注意无菌操作，避免污染；老年患者若合并多种基础疾病，采集分泌物时要充分评估患者耐受情况。
