由于脊柱肿瘤非常少见，而它们的症状又与其他常见疾病相似，因此容易被忽视。如果医生怀疑脊髓肿瘤，下列检查有助于诊断和明确肿瘤部位：
- 计算机断层扫描 (CT)： 该检查使用放射线生成详细的脊椎横断面影像。医生有时会注射造影剂，使椎管或脊髓里的病变更容易观察。尽管 CT 检查属于无创的，但患者接受的放射线剂量比普通X线要大得多，对身体有一定的害处 (包括致癌风险)。
- 脊柱磁共振 (MRI)： MRI能精确显示脊髓和神经，其生成的肿瘤影像要比计算机断层扫描 (CT) 更清晰。检查时，医生可能会经手或前壁的静脉注入造影剂，以使某些组织和结构更清晰，便于观察。
- 脊髓造影： 在进行这项检查时，医生将造影剂注入脊柱，使之在脊髓和脊神经周围流动。造影剂在 X 线或 CT 扫描下显示为白色。这项检查能帮助医生判断神经受压情况，但由于该检查的风险要比 MRI 或常规 CT 大，因此通常不作为诊断的首选。
- 活检： 目前唯一能明确肿瘤是良性还是恶性的手段就是摄取一小块组织在显微镜下直接观察 (活检)。获取少量组织的方式主要通过细针穿刺，但有时医生也可在进行手术时顺便取一点。如果肿瘤是恶性的，活检还能帮助明确肿瘤分期。1 期通常是指侵袭性最小，4 期是指侵袭性最强。