诊断冠心病或者诊断心肌缺血的金标准是进行心脏血管方面检查，包括无创检查冠状动脉CTA，即冠状动脉CT；有创检查大部分需要患者住院进行心脏血管冠状动脉造影。冠状动脉造影是将冠状动脉导管放置到心脏血管开口的部位，对准血管注入显像剂，从而可以观察心脏血管是否狭窄。另外常规检查包括心电图，尤其是进行心电图运动试验时，部分人会出现运动以后心肌缺血。
严重心肌缺血，比如心肌梗死病人，心电图结果非常典型，会出现心电图典型ST段抬高或者压低，而且随着疼痛缓解存在动态演变。患者可以通过心脏彩超明确有无心脏运动异常，严重心脏供血不足会出现心脏节段室壁运动异常，而进行心肌核素显像可评估冠状动脉微血管病变。