创伤性关节炎需通过病史采集（询问创伤史等）、体格检查（查关节肿胀、压痛等）、影像学检查（X线、CT、MRI分别观察关节间隙等、复杂病变、软组织病变）、实验室检查（血常规、血沉、C反应蛋白等）诊断，儿童和老年患者诊断有其特殊之处需分别考量。
体格检查：检查病变关节的肿胀、压痛、活动范围等情况。比如，创伤性关节炎患者常有关节局部的压痛，活动时可能出现疼痛加剧，活动范围受限，如膝关节创伤性关节炎患者可能表现为屈伸活动度减小。
影像学检查
X线检查：是创伤性关节炎初步诊断的常用方法。可观察关节间隙是否变窄，这是创伤性关节炎早期的重要影像学表现之一，关节间隙变窄提示软骨磨损等情况；还能发现关节边缘骨质增生、骨赘形成等改变。不同部位的关节X线表现有所差异，例如髋关节创伤性关节炎时，可观察到股骨头与髋臼之间的关节间隙变化及骨质增生情况。
CT检查：对于一些复杂关节的病变，CT检查能提供更清晰的图像，有助于发现X线不易察觉的骨质破坏、微小骨赘等。比如膝关节的CT检查可以更精准地显示关节内的结构改变，对于判断创伤后关节内部的细微变化有重要价值。
磁共振成像（MRI）检查：能更早发现关节软骨、半月板、韧带等软组织的病变情况。创伤性关节炎早期，MRI可显示关节软骨的损伤、变性等情况，对于评估病情的严重程度及制定治疗方案有重要意义。例如，能清晰看到膝关节半月板是否有损伤以及软骨的磨损程度等。
实验室检查
血常规：一般无特异性改变，但在创伤性关节炎急性发作时，可能会有白细胞计数轻度升高、中性粒细胞比例升高等炎症指标的变化。
血沉（ESR）和C反应蛋白（CRP）：在创伤性关节炎活动期，血沉可能加快，C反应蛋白可能升高，可作为判断炎症活动程度的指标。但需要注意，这些指标的变化并非创伤性关节炎所特有，其他炎症性疾病也可能出现类似改变。
特殊人群方面，儿童创伤性关节炎的诊断需要更加谨慎，除了常规的病史、体格检查和影像学检查外，要充分考虑儿童处于生长发育阶段的特点，影像学检查需权衡辐射剂量等问题；老年患者由于可能合并其他基础疾病，在病史采集时要详细询问既往其他疾病情况，进行检查时要考虑其身体耐受性等因素。
