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X射线摄影诊断设备用于拍摄胸、腹、四肢等部位X射线影像，是临床机构常用的X射线影像设备。安装在室内的固定式X射线摄影诊断设备，由X射线探测器、旋转阳极X射线管、控制箱（台）、高压发生器、高压电缆、电动诊视床、摄影平床、天地轨、固定立柱等组成，结构相对复杂，管电流一般大于200mA。在直立、水平方向倒倾15°，对患者做多种轨迹的断层摄影、倾斜断层摄影、断层融合摄影、垂直或倾斜滤线器摄影等。为了满足临床需求，除了固定式X射线影像设备，还有移动式X射线影像设备，用折叠式摇臂支持机头，下有移动底座，以便推入病房和手术室。为了保证辐射安全，移动式X射线影像设备的管电流较低，多为50mA。
除了摄片以外，透视检查也是临床常用的检查手段。利用X射线透过人体的被检部位，形成动态影像供医生观察，由于要连续工作，其X射线剂量不大。为了更清楚地观察确定部位，可以暂时提高X射线剂量进行摄片，然后再回到透视状态，即所谓的适时摄影，这种设备被称为X射线透视/摄影诊断设备。由于最初用于胃肠系统的诊断，习惯上称之为胃肠机。
X射线透视/摄影诊断设备由机架、影像链部分、压迫器、控制台（盘）、防护裙等组成。在透视状态，X射线探测器与X射线球管保持准直位并联动。装置还应能做压迫向动作，以尽量靠近受试者，减少影像的放大和模糊。
乳腺组织的密度差较小，对X射线机设备提出了特殊的要求。乳腺专用X射线管的靶材多采用钼，也有采用钼铑双靶阳极，管电压为20～35kV，所产生的X射线能量较低。利用X射线的光电效应吸收与原子序数的四次方成正比的物理特性，扩大肌肉、脂肪等软组织之间的对比度，使乳房软组织影像更为清晰。乳腺X射线机还具有加压装置用于挤压和固定乳房，使其厚度保持在5cm左右，保证曝光一致。临床上乳腺癌患者拍摄X射线片后，一般都需要做穿刺活检确诊，因此乳腺X射线机多配有立体定位活检装置。乳腺X射线机的成像方式有胶片成像、数字成像和乳腺导管造影。
随着数字化技术的进展，乳腺X射线机也有新的发展。由于钙化组织对低能量X射线的衰减率较正常软组织高，对高能量射线的衰减则没有显著差异，因此使用不同能量的X射线拍摄两张图像，进行数字减影后，可以突出钙化组织的信息，有助于乳腺癌早期诊断。数字断层技术是乳腺成像的新技术，成像时X射线管组件从上至下做弧形运动，探测器位置固定，对感兴趣区拍摄10～15幅图像，利用与CT重建类似的方法可以得到乳腺断层图像。患者不需要再进行CT检查，数字断层技术可有效减少二维成像的组织重叠影响，有利于观察致密型乳腺组织。
数字减影血管造影（digital subtraction angiography，DSA）主要用于血管性疾病的介入治疗工作，习惯上称为血管机。拍摄血管正常状态下的X射线图像后，向血管注入造影剂，再次拍摄血管图像，因血管充盈了造影剂，其影像密度会发生变化，而血管周边组织，如骨骼或者软组织的影像密度保持原状。通过对造影前后的图像做减法，去除周边组织，并保留血管的影像。数字减影有三种基本方法：时间减影、能量减影和混合减影，临床多使用时间减影。由于没有骨骼与软组织影的重叠，使血管及其病变显示更为清楚，适用于心脏大血管的检查。对心内解剖结构异常、主动脉夹层、主动脉瘤、主动脉缩窄和分支狭窄以及主动脉发育异常等显示清楚。
数字减影成像过程复杂，对系统的部件存在特殊要求。其机架的形状如同大写字母“C”，所以又被称为C形臂。X射线管被固定在C形臂下面的端点，成像装置固定于C形臂上面的端点。因工作持续时间长，所以对X射线球管和高压发生器的容量要求较高。血管机的检查床用于固定患者的被检部位，需要做横向、纵向和垂直方向的大范围移动，其床面多采用碳素纤维材料制造。高压注射器是血管机的重要部件，按照事先设定的注射程序，在规定的时间内将大剂量的造影剂注射到受试者的血管内，使检查部位充盈，以获得对比度良好的影像。
血管机的软件要具备配准注射对比剂前后的影像的功能。为了减少将血管投射到二维平面，造成前后层面的影像重叠，大型血管机多可以利用X射线管和探测器绕患者旋转，采集多个角度的X射线影像，随后重建出三维图像，也被称为锥形束CT图像。在此基础上，可以实现血管的三维显示，叠加上透视图像后，还能对介入手术进行手术规划、实时导航。
口腔X射线机是口腔临床使用的专门设备，包括牙科X射线机和口腔曲面全景X射线机。牙科X射线机成像时，将专门制作的牙片放入口腔中，使X射线从面部射入口中，经牙龈及齿槽骨等组织到达牙片。进行全景摄影时，通过同步旋转成像装置和受试者的方式，将呈曲面分布的颌部展开排列在一张X射线图像上。
口腔X射线机容量小，管电压多在50～70kV，管电流在10～15mA。由于无需冲洗牙片，X射线影像板和平板探测器在齿科中的应用越来越广泛。