X线摄片是股骨头坏死最基本的影像学检查手段。X线摄片对股骨头病变的显示结果可以作为判断股骨头坏死病理阶段的依据，准确诊断股骨头坏死及分期。
0期及Ⅰ期：X线片阴性。
Ⅱ期：股骨头外形进而关节间隙正常。股骨头内出现散在的斑片状或条带状硬化区，边界模糊，其中邻近(股骨)颈部的横行硬化带称为颈横线。少数混杂有斑片状和(或)伴有硬化边的囊状透光区。
Ⅲ期：股骨头塌陷，但关节间隙无变窄。股骨头内以混杂存在的致密硬化区和斑片状、囊状透光区为主。部分表现为单纯硬化性死骨和混合性死骨，即承重部致密硬化区和硬化、透光并存区周围伴有内外并行的透光和硬化带。少数仍可呈单纯致密硬化改变。股骨头皮质下出现新月形透光带(新月征)，为股骨头塌陷开始的征象;皮质成角以及台阶征和双边征，即股骨头皮质台阶样断开和基底部外侧缘平行的双皮质影，均为股骨头塌陷的表现。
Ⅳ期：股骨头塌陷加重，承重区关节间隙变窄。股骨头内多呈混合性死骨改变，或表现为硬化及透光区混杂存在。
