任何實驗室檢查結果對X綜合征的診斷幾乎無診斷價值，但是可以發現冠心病的危險因素和引起心絞痛的繼發性因素。
1.血脂
已有足夠的證據證明血脂紊亂與冠心病的發病密切相關，因此所有懷疑冠心病的患者都應測定血脂。典型的動脈硬化的血脂特點是：總膽固醇、低密度脂蛋白膽固醇、甘油三酯升高而高密度脂蛋白膽固醇下降。
2.血糖
葡萄糖耐量降低和糖尿病是冠心病的危險因素，因此懷疑冠心病的患者都應檢查空腹血糖，了解有無高胰島素血癥。
3.心肌缺血的客觀證據
（1）心電圖（ECG）無胸痛發作時ECG大多在正常范圍：少數患者可有輕度ST-T改變。胸痛發作時ECG可出現缺血型ST-T改變，活動平板運動試驗陽性，有時holter監測也可發現有心肌缺血的ST-T改變。但也有一些患者典型胸痛發作時未能發現ECG缺血性改變。
（2）超聲心動圖（UCG）休息時UCG檢查一般正常，負荷誘發心絞痛時可見左心室節段性運動功能異常，但雙嘧達莫負荷UCG卻不能發現整體或節段左心室功能受損的征象，而在心外膜大冠脈病變時，其可誘發節段性室壁運動異常，這點可作X綜合征的鑒別線索之一。
（3）運動核素心肌灌注掃描當運動誘發心絞痛時，該檢查可發現節段性心肌灌注減低或缺損和再分布征象。核素心室造影可顯示運動時左心室節段性運動功能異常，EF不增加或降低。
（4）冠脈造影(CAG)X綜合征患者CAG正常或未發現有意義的狹窄，麥角新堿激發試驗陰性。左心室造影未見異常，無心臟擴大或心肌肥厚征象，左心室舒張末壓一般正常。