X线断层扫描（computed tomography，CT）能更早、更精确地发现X线片所能见到的骨关节炎全部征象。CT能很好显示关节骨端和骨性关节面，关节边缘骨赘及关节内“关节鼠”的显现也非常清晰。当骨关节炎伴关节肿胀时，在CT上可见软组织密度的关节囊肿胀、增厚，关节腔内积液在CT上可见关节腔内水样密度。关节附近的滑囊积液在CT上也可见到，表现为关节邻近含液的低密度影。

CT可清晰地显示关节软骨下的骨质破坏，即使是微细的改变也能发现。关节退行性变的各种征象如骨性关节面中断、消失、关节间隙变窄、软骨下骨质囊变和关节面边缘骨赘形成等在CT上均可显示。

膝关节骨关节炎半月板损伤时，CT表现为半月板的形态、轮廓失去正常，出现膨隆、凸出；半月板中央部出现局限性密度减低区或低密度裂隙影。但CT难以直接观察关节软骨的变性坏死、关节间隙的轻微变窄，CT的软组织分辨率较MRI和超声低。因此，对早期骨性关节炎的诊断有限。