影象学检查是诊断颈椎管狭窄症的重要手段，主要包括X线平片检查、CT扫描检查和MRI检查。其中，X线平片检查主要用于测量颈椎管矢状径，通过椎体后缘至棘突基底线的最短距离来判断是否狭窄。正常椎管/椎体比率为1∶1，当比率小于0.82∶1时提示椎管狭窄，小于0.75∶1时可确诊。
CT扫描检查能够清晰显示颈椎管形态及狭窄程度，对骨性椎管显示尤为准确，但对软性椎管显示欠佳。CTM（CT加脊髓造影）则可以清楚地显示骨性椎管、硬膜囊和病变之间的相互关系。对于发育性颈椎管狭窄，CT显示椎弓短小、椎板下陷，椎管呈扁三角形；退变性颈椎管狭窄则表现为椎体后缘有不规则致密的骨赘，黄韧带肥厚或钙化。
MRI检查能准确显示颈椎管狭窄的部位及程度，并能纵向直接显示硬膜囊及脊髓的受压情况。T1加权像显示脊髓压迫移位，T2加权像则能较好地显示硬膜囊的受压状况。MRI对椎管的正常及病理骨性结构显示不如CT，因骨皮质、纤维环、韧带和硬膜均为低信号或无信号，骨赘、韧带钙化或骨化等也为低信号或无信号。
脊髓造影检查则是诊断椎管内占位性病变和椎管形态变化及其与脊髓相互关系的重要方法。它可以早期发现椎管内病变，确定病变部位、范围及大小，对多发病变的诊断也有一定帮助。
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