病人来到医院就诊，医生一般是依靠详细询问病人的症状、病史、作体格检查和送化验检查，同时配合其他辅助检查手段综合分析来做出冠心病的诊断。其中掌握有关患者详细可靠的病史和正确的体格检查结果是诊断疾病的基本方法。同时，要作必要的化验，和采取其他一些辅助检查方法。
目前诊断冠心病最准确、客观的方法，是进行X线冠状动脉造影术。但是，它需要通过动脉插入一条导管到位于主动脉根部的冠状动脉开口处，注射造影剂，同时进行快速照片或照电影来显示冠状动脉的血流情况。这种检查比较复杂，而且有一定的危险性，所以国内采用的较少。目前最常做的是拍摄X线胸片以及进行血脂、心电图检查。X线胸片对冠心病的诊断价值不是很大，因为它一般只能显示出主动脉迂由延长以及左心室饱满。血脂的异常增高，只能说明患冠心病的可能性较大，在冠心病患者中约有60%左右的人血脂增高，而在正常人中也有20%～30%的人血脂增高。心电图检查对心肌梗塞的诊断意义较大；对心绞痛（慢性冠状动脉供血不足）的诊断价值则不是很大，因为心电图正常并不能排除患冠心病的可能；而心电图异常也不能说明就患有冠心病。所以只有结合病史、化验检查等资料才有诊断价值。
当医生怀疑病人患有冠心病而他在安静状态下心电图正常时，常对病人进行心电图负荷检查。其原则是增加病人的运动负荷，使他的心率增快，心肌耗氧量增加，以诱发心绞痛或使心脏的异常改变在心电图上表现出来。最常做的心电图负荷试验，是双倍二阶梯试验。但双倍二阶梯试验呈阳性，也不一定说明就有冠心病，因为它有20%的假阳性结果，女性假阳性结果更高，所以也只能作为一种辅助的诊断方法，还要结合其他临床资料来诊断是否患有冠心病。
对体力劳动者来说，进行双倍二阶梯试验，运动量不够大，所以阳性率不够高。因此，近十几年来应用踏自行车或走活动地板的方法来增加患者的运动量，使其心率增加到每分钟为195一年龄数（如年龄为50岁，心率达145次／分）时作心电图检查，称为亚极量心电图负荷试验。当运动时出现心绞痛、血压不是上升反而下降，或心电图出现明显异常时，结论就是阳性。亚极量心电图负荷试验的阳性率较高，在80%以上，但这种试验的运动量大，对少数病人有一定的危险性。