Zmiany radiologiczne w ZZSK występują w stawach krzyżowo-biodrowych, w kręgosłupie i w miejscu przyczepu ścięgien w miednicy i kości piętowej.
Wczesne zmiany radiologiczne pojawiają się w stawach krzyżowo-biodrowych (sacroilitis), zawsze są obustronne, symetryczne, chociaż początkowo może występować minimalna asymetria.
Początkowo stwierdza się zwężenie i nierówność zarysów szpar stawowych, a w tkance kostnej podchrzęstnej sklerotyzację. Potem szpary stawowe, szczególnie ich dolne odcinki, stają się bardzo nierówne, z perełkowatymi nadżerkami. W końcu dochodzi do całkowitego zarośnięcia szpar stawowych, początkowo jest to zrost włóknisty, później kościozrost. Pochrzęstna sklerotyzacja zanika, rozwija się uogólniona osteoporoza.
Wczesne zmiany w stawach krzyżowo-biodrowych nie zawsze są widoczne na zdjęciach rentgenowskich, stąd poszukuje się innych metod badania. Niekiedy wcześniej zmiany zapalne mogą być wykryte badaniem izotopowym (scyntygrafia) lub badaniem KT.
W kręgosłupie wczesnym objawem ZZSK jest
- tzw. kwadratowienie trzonów kręgowych, jako wynik kostnienia tkanek przylegających do przednich powierzchni trzonów kręgowych,
- innym wyrazem kostnienia tkanek okołokręgosłupowych jest tworzenie się syndesmofitów - pojawianie się mostów kostnych łączących sąsiednie trzony kręgowe i otaczających łukowato krążki międzykręgowe,
- syndesmofity najwcześniej pojawiają się w dolnym odcinku kręgosłupa piersiowego i górnym lędźwiowego,
- zmiany zapalne w stawach międzywyrostkowych kręgosłupa i w stawach żebrowo-kręgowych prowadzą do ich zarośnięcia i znacznego ograniczenia ruchomości kręgosłupa i klatki piersiowej,
- rozszerzanie się zmian zapalnych na cały kręgosłup i kostnienie tkanek okołokręgosłupowych powoduje charakterystyczny obraz rentgenowski kręgosłupa, tzw. obraz kija bambusowego,
- w późnym okresie choroby krążki międzykręgowe zwykle są zwężone i niekiedy zwapniałe, jako wyraz zachodzących w nich zmian wstecznych,
- niekiedy występują zmiany zapalne obrzeża pierścienia włóknistego, co powoduje pojawienie się w obrazie radiologicznym nadżerek na przedniej krawędzi trzonu kręgowego tzw. spondylitis anterior.
Jeżeli proces zapalny rozszerza się, dochodzi do większego niszczenia przylegających do krążka trzonów, tzw. spondylodiscitis. Na poziomie tych zmian nie stwierdza się syndesmofitów.
W niektórych przypadkach zmiany zapalne występują w dużych stawach, jak biodrowy, kolanowy i rzadziej barkowy. Zwykle obserwuje się zwężenie szpar stawowych, bez nadżerek.
Często występuje kostnienie przyczepów ścięgien (entezofity) w okolicy guza kulszowego, krętarza większego, spojenia łonowego oraz w miejscu przyczepu ścięgien i więzadeł do kości piętowej, tzw. calcaneitis.