血常规及血沉血常规可大致正常，部分病人可有正细胞低色素性贫血和白细胞增多，多数病人在早期或活动期血沉增速，后期则血沉正常，血沉增速有助于对临床和X线表现可疑的病人进行诊断，尿常规当肾脏发生淀粉样变病时，可出现蛋白尿。
1、血液生化检查 白细胞计数正常或升高，淋巴细胞比例稍加，少数病人有轻度贫血(正细胞低色素性)，血沉可增快，但与疾病活动性相关性不大，而C反应蛋白则较有意义，血清白蛋白减少，α1和γ球蛋白增加，血清免疫球蛋白IgG，IgA和IgM可增加，血清补体C3和C4常增加，约50%病人碱性磷酸酶升高，血清肌酸磷酸激酶也常升高，血清类风湿因子阴性，虽然90%～95%以上AS病人LHA-B27阳性，但一般不依靠LHA-B27来诊断AS，LHA-B27不作常规检查，诊断主要依靠临床表现和放射线证据。
2、免疫学检查 类风湿因子阳性率不高，血清IgA可有轻-中度升高，并与AS病情活动有关，伴有外周关节受累者可有IgG，IgM升高，有人报道AS患者可有血清补体C3，C4升高，抗肽聚糖抗体，抗果蝇93000抗体，抗肺炎克雷伯杆菌固氮酶还原酶抗体等抗体水平增高，抗组蛋白3亚单位抗体与患者虹膜炎密切相关，HLA分型检查90%左右的病人HLA-B27阳性。
3、微生物学检查 AS患者大便肺炎克雷伯杆菌的检出率高于正常人。
4、HLA-B27检测 HLA-B27检测对强直性脊柱炎的诊断有一定的帮助，但绝大部分的患者只有通过病史，体征和X线检查才能作出诊断，尽管该试验对某些种族来说对诊断有很高的敏感性，但对有腰痛的强直性脊柱炎的患者来说，它并不作为常规检查，也不作为诊断和排除诊断的筛选试验，其临床用途很大程度上取决于检测的背景。
5、强直性脊柱炎的X线检查
(1)骶髂关节改变：这是诊断本病的主要依据，可以这样说，一张正常的骶髂关节X线片几乎可以排除本病的诊断，早期骶髂关节的X线片改变比腰椎更具有特点，更容易识别，一般地说，骶髂关节可有三期改变：
①早期：关节边缘模糊，并稍致密，关节间隙加宽。
②中期：关节间隙狭窄，关节边缘骨质腐蚀与致密增生交错，呈锯齿状。
③晚期：关节间隙消失，有骨小梁通过，呈骨性融合。
但目前仍有学者沿用1966年纽约放射学标准，将强直性脊柱炎的骶髂关节炎分为五级：0级为正常;Ⅰ级为可疑;Ⅱ级为轻度异常;Ⅲ级为明显异常;Ⅳ级为严重异常，关节完全强直。
(2)脊柱改变：病变发展到中，晚期可见到：
①韧带骨赘(即椎间盘纤维环骨化)形成，甚至呈竹节状脊柱融合(图6)。
②方形椎。
③普遍骨质疏松。
④关节突关节的腐蚀，狭窄，骨性强直。
⑤椎旁韧带骨化，以黄韧带，棘间韧带和椎间纤维环的骨化最常见(晚期呈竹节样脊柱)。
⑥脊柱畸形，包括：腰椎和颈椎前凸消失或后凸;胸椎生理性后凸加大，驼背畸形多发生在腰段和下胸段。
⑦椎间盘，椎弓和椎体的疲劳性骨折和寰枢椎半脱位。
(3)髋膝关节改变：髋关节受累常为双侧，早期骨质疏松，闭孔缩小，关节囊膨胀;中期可见关节间隙狭窄，关节边缘囊性改变或髋臼外缘和股骨头边缘骨质增生(韧带骨赘形成);晚期见关节间隙消失，有骨小梁通过，关节呈骨性强直。
(4)肌腱附着点的改变：多为双侧性，早期见骨质浸润致密和表面腐蚀，晚期可见韧带骨赘形成(骨质疏松，边缘不整)。
原发性AS和继发于炎症性肠病，Reiter综合征，银屑病关节炎等的伴发脊柱炎，X线表现类似，但后者为非对称性骶髂关节炎伴脊柱不规则的跳跃性病变表现，可资鉴别。
脊椎外关节的其他X线表现有，肩关节也可有骨质疏松，轻度侵蚀性破坏病变，关节间隙变窄，关节面破坏，最后呈骨性强直，在韧带，肌腱，滑囊附着处可出现骨炎和骨膜炎，最多见于跟骨，坐骨结节，髂骨嵴等，其他周围关节亦可发生类似的X线变化。
早期X线检查阴性时，可行放射性核素扫描，CT和MRI检查，以发现早期对称性骶髂关节病变，但必须指出，一般简便的后前位X线片足可诊断本病。
6、强直性脊柱炎的CT，MRI和造影检查 X线平片对较为典型的骶髂关节炎诊断较易，但对早期骶髂关节炎诊断比较困难，容易漏诊，骶髂关节CT或MRI检查敏感性高，可早期发现骶髂关节病变，CT能较满意地显示骶髂关节间隙及关节面骨质，发现X线平片不能显示的轻微关节面骨侵蚀及软骨下囊性变等，尤其是对临床高度疑诊而X线表现正常或可疑者，MRI能直接显示关节软骨，对早期发现骶髂关节软骨改变以及对骶髂关节炎的病情估计和疗效判定较CT更优越，发射型电子计算机断层扫描(ECT)放射性核素扫描缺乏特异性，尤其是99m锝-亚甲基二磷酸盐(99mTc-MDP)骨扫描，放射性核素在骶髂关节附近非特异性浓集，易造成假阳性，因此对骶髂关节炎的诊断意义不大，但有学者认为，单光子发射电子计算机断层成像(SPECT)骨扫描可能对AS的诊断也有帮助，椎管造影适用于下肢有神经障碍的患者，并有助于手术时进行彻底减压。