在进行髌骨脱位的诊断时，影像学检查是不可或缺的环节。首先，常规的膝关节正侧位X光片是基础步骤，拍摄时关节需保持屈膝30度，以便观察是否存在高位髌骨的迹象。进一步的，30度或45度髌骨轴位片（也称为Merchant位）或CT扫描，有助于发现髌骨外侧的半脱位情况。尤其是磁共振成像（MRI），作为最理想的检查手段，它能清晰地展示髌股关节的半脱位状态，同时揭示膝关节积液的存在，还能评估股骨髁软骨以及关节内其他结构是否受损。
体格检查同样关键，通过直接的检查手段来评估髌骨的活动度。医生会进行髌骨活动度测试，观察髌骨在关节运动中的行为。推髌屈膝恐惧试验（也称为McMurray试验）也是常用方法，通过膝关节的特定动作，医生可以判断是否存在髌骨不稳定的症状。这些检查结合，能更全面地诊断髌骨脱位及其可能的并发症。
习惯性髌骨脱位指髌骨在活动过程中脱出股骨滑车凹，往往发生在青少年中。尽管髌骨习惯性脱位在运动损伤中并不十分常见，但由于髌骨脱位后可以自行复位，因此在临床诊断中极易误诊或漏诊。