膝关节骨性关节炎主要与以下疾病相鉴别：
1.类风湿关节炎：多发生于35~50岁女性，典型表现为手指近端指间关节、掌指关节、腕关节等对称性、多关节炎，伴有晨僵，可累及膝关节。类风湿因子常阳性，X线片表现为骨质疏松和破坏。
2.强直性脊柱炎：青年男性多见，常累及双侧骶髂关节，逐渐向上蔓延至脊柱，导致纤维性或骨性强直。部分患者可出现髋关节强直，膝关节可因滑膜炎而肿胀疼痛。HLA-B27常阳性，骶髂关节和脊柱X线片有助于诊断。
3.膝关节半月板损伤：多有膝关节扭伤史，表现为膝关节疼痛、肿胀、弹响和交锁，有时可有关节交锁。麦氏征或研磨试验阳性，X线片多无异常，膝关节MRI有助于诊断。
4.膝关节侧副韧带损伤：多有外伤史，表现为膝关节外侧或内侧疼痛、肿胀、压痛，膝关节活动受限。侧副韧带损伤处有明显压痛，抽屉试验或侧方应力试验阳性，X线片可排除骨折。
5.膝关节感染：如化脓性关节炎、结核性关节炎等，可导致膝关节红肿、疼痛、活动受限。多有全身感染症状，如发热、寒战等。血常规、血沉、C反应蛋白可升高，X线片或磁共振成像（MRI）可协助诊断。
6.膝关节肿瘤：膝关节周围的良恶性肿瘤均可导致膝关节疼痛、肿胀、功能障碍。良性肿瘤如骨软骨瘤、骨巨细胞瘤等，X线片或CT检查可协助诊断；恶性肿瘤如骨肉瘤、尤文肉瘤等，X线片表现为骨破坏和肿瘤骨形成，MRI有助于判断肿瘤的范围和周围组织的侵犯情况。
综上所述，膝关节骨性关节炎需要与多种疾病相鉴别，诊断时应详细询问病史、进行全面的体格检查，并结合实验室检查和影像学检查结果进行综合分析，以明确诊断。