诊断主要根据静息、动态或负荷试验的心电图检查，放射性核素心肌显影和（或）超声心动图发现病人有心肌缺血的改变，而无其他原因解释，又伴有动脉粥样硬化的易患因素。进行选择性冠状动脉造影检查可确立诊断。我国学者最后修订的心电图负荷试验心肌缺血的诊断标准是：
（一）心电图活动平板或踏车分级运动试验（次极量）判定心肌缺血的标准符合下列情况之一者为阳性：
1．运动中出现典型心绞痛。
2．运动中及运动后呈水平型或下垂型（即缺血型）ST段压低≥0．1mV。如原ST段压低者，运动后应在原基础上再压低0．1mV。
3．运动中血压下降。
（二）心电图二级梯双倍运动试验判定心肌缺血的标准心电图二级梯运动试验目前已被可定量的活动平板或踏车运动试验所取代。但后两者设备费钱，前者简便在基层医疗单位亦可应用。
1．运动中出现典型心绞痛或运动后心电图改变符合下列条件之一者为阳性：
（1）在R波占优势的导联上，运动后出现水平型或下垂型ST段压低（ST段与R波顶点垂线的交角≥90°），超过0．05mV，持续2分钟者。如原有ST段压低者，运动后在原有基础上再压低超过0．05mV，持续2分钟。
（2）在R波占优势的导联上，运动后出现ST段抬高（弓背向上型）超过0．2mV者。
2．运动后心电图改变符合下列条件之一者为可疑阳性：
（1）在R波占优势的导联上，运动后出现水平型或下垂型ST段压低0．05mV或接近0．05mV及QX/QT比例≥50%，持续2分钟者。
（2）在R波占优势的导联上，运动后出现T波由直立变为倒置，持续2分钟者。
（3）U波倒置者。
（4）运动后出现下列任何一种心律失常者：多源性室性早搏、阵发性室性心动过速、心房颤动或扑动、窦房传导阻滞、房室传导阻滞（I、Ⅱ、Ⅲ度）、左束支传导阻滞或左束支分支阻滞、完全性右束支传导阻滞或室内传导阻滞。
此外，近年有人提出运动后R波振幅增高（特别是在ST段压低的导联）也是心肌缺血的指标。