膝关节滑膜炎的诊断包括病史采集、体格检查、影像学检查和实验室检查。病史采集需询问发病情况、相关症状及既往病史；体格检查包括观察膝关节外观、压痛检查和浮髌试验；影像学检查有X线、超声、MRI，分别从不同方面辅助诊断；实验室检查通过血常规、血沉、C反应蛋白等判断是否存在感染及炎症活跃程度。
体格检查
膝关节外观：观察膝关节有无肿胀，肿胀程度可通过视诊初步判断，正常膝关节两侧的凹陷基本对称，若患侧凹陷变浅或消失则提示有肿胀。还需观察有无畸形，如膝关节内翻或外翻畸形等。
压痛检查：检查膝关节周围的压痛部位，滑膜炎患者常可在膝关节周围出现压痛，如髌骨周围、关节间隙等部位。
浮髌试验：患者平卧位，患肢伸直放松，检查者一手挤压髌上囊，使关节液积聚于髌骨后方，另一手食指轻压髌骨，若感觉髌骨有浮动感，即为浮髌试验阳性，提示膝关节内有较多积液。
影像学检查
X线检查：X线平片可观察膝关节骨质情况，排除骨折、肿瘤等其他病变，但对于滑膜炎本身的诊断价值有限，可发现膝关节是否存在骨质增生、骨质疏松等情况，帮助鉴别其他膝关节疾病。
超声检查：超声可清晰显示膝关节滑膜的厚度、有无积液及积液量多少，还能观察滑膜的血流情况，对滑膜炎的诊断有一定帮助，尤其适用于检查少量积液的情况，且具有无创、可重复性好等优点。
磁共振成像（MRI）：MRI对膝关节软组织分辨率高，能准确显示膝关节滑膜的病变情况，如滑膜增厚、积液、有无炎性改变等，还可发现关节软骨、半月板等结构是否存在损伤，是诊断膝关节滑膜炎较为敏感的检查方法。
实验室检查
血常规：若滑膜炎是由感染引起，血常规可能会出现白细胞计数升高、中性粒细胞比例增高等炎症指标异常。例如，细菌感染导致的化脓性滑膜炎，血常规常显示白细胞及中性粒细胞明显增多。
血沉（ESR）：血沉加快可见于多种炎症性疾病，滑膜炎患者若处于活动期，血沉可能会升高，可反映炎症的活跃程度。
C反应蛋白（CRP）：CRP是急性时相反应蛋白，滑膜炎患者在炎症状态下CRP会升高，其升高程度常与炎症的严重程度相关，可用于评估滑膜炎的活动情况。
