診斷主要根據靜息、動態或負荷試驗的心電圖檢查，放射性核素心肌顯影和（或）超聲心動圖發現病人有心肌缺血的改變，而無其他原因解釋，又伴有動脈粥樣硬化的易患因素。進行選擇性冠狀動脈造影檢查可確立診斷。我國學者最后修訂的心電圖負荷試驗心肌缺血的診斷標準是：
（一）心電圖活動平板或踏車分級運動試驗（次極量）判定心肌缺血的標準符合下列情況之一者為陽性：
1．運動中出現典型心絞痛。
2．運動中及運動后呈水平型或下垂型（即缺血型）ST段壓低≥0．1mV。如原ST段壓低者，運動后應在原基礎上再壓低0．1mV。
3．運動中血壓下降。
（二）心電圖二級梯雙倍運動試驗判定心肌缺血的標準心電圖二級梯運動試驗目前已被可定量的活動平板或踏車運動試驗所取代。但后兩者設備費錢，前者簡便在基層醫療單位亦可應用。
1．運動中出現典型心絞痛或運動后心電圖改變符合下列條件之一者為陽性：
（1）在R波占優勢的導聯上，運動后出現水平型或下垂型ST段壓低（ST段與R波頂點垂線的交角≥90°），超過0．05mV，持續2分鐘者。如原有ST段壓低者，運動后在原有基礎上再壓低超過0．05mV，持續2分鐘。
（2）在R波占優勢的導聯上，運動后出現ST段抬高（弓背向上型）超過0．2mV者。
2．運動后心電圖改變符合下列條件之一者為可疑陽性：
（1）在R波占優勢的導聯上，運動后出現水平型或下垂型ST段壓低0．05mV或接近0．05mV及QX/QT比例≥50%，持續2分鐘者。
（2）在R波占優勢的導聯上，運動后出現T波由直立變為倒置，持續2分鐘者。
（3）U波倒置者。
（4）運動后出現下列任何一種心律失常者：多源性室性早搏、陣發性室性心動過速、心房顫動或撲動、竇房傳導阻滯、房室傳導阻滯（I、Ⅱ、Ⅲ度）、左束支傳導阻滯或左束支分支阻滯、完全性右束支傳導阻滯或室內傳導阻滯。
此外，近年有人提出運動后R波振幅增高（特別是在ST段壓低的導聯）也是心肌缺血的指標。
