Т. Э. Бассиль выделяет следующие показания к выполнению вертебральной ангиографии: неэффективность консервативного лечения в течение 6—8 месяцев и более, положительный тест пальцевой компрессии позвоночной артерии, признаки патологии при ультразвуковой допплерографии. Выполняется ангиография по S. Seldinger или модифицированный способ А. А. Луцика, в виде зондирования внутренней грудной артерии. Чаше всего на вертебральной ангиографии выявляются: деформация, гипоплазия, патологическая извитость, сдавление позвоночной артерии остеофитами и другими экстравазальными структурами, аневризмы.

И. П. Кипервас приводит следующие, ангиографически выявленные нарушения, при органической стадии синдрома позвоночной артерии:— стеноз устья позвоночной артерии;— рубцовый перехват устья позвоночной артерии;— гипоплазия одной позвоночной артерии;— отклонение артерии на уровне остеофита;— тромбоз устья позвоночной артерии;— неотчётливое контрастирование позвоночной артерии.