Como as alterações radiológicas no osso (destruição da metáfise) se manifestam rapidamente, a radiografia é fundamental para se estabelecer o tratamento com antibacterianos.

Havendo suspeita clínica de osteomielite aguda, a cintilografia óssea pode ser solicitada por ser mais sensível às alterações ósseas do que a radiografia simples.

Para avaliação da osteomielite, a ressonância magnética possui a mesma sensibilidade que a radiografia ou tomografia convencional.

A ultrassonografia pode ser interessante na investigação de osteomielites, tanto na pediatria quanto em adultos.

O radiofosfato de tecnécio-99m, o citrato de gálio-67 e o índio-111 são radiofármacos úteis na tomografia computadorizada para o diagnóstico de osteomielites.