冠状动脉造影是诊断心肌桥的金标准。其诊断标准为至少一个投照体位上发现冠状动脉呈典型的一过性收缩期狭窄（可呈线状、串珠状狭窄或显影不清，甚至完全不显影），而舒张期管径正常，显影清晰，这种现象称为“挤奶效应”。由于心肌桥最常见于冠状动脉左前降支，故左前斜50°+头位30°、后前位+头位30°两个投照位较易发现和判断其狭窄程度。但并非所有的心肌桥都可通过冠状动脉造影检出，这与心肌桥的长度、宽度、与相应壁冠状动脉的位置关系、冠状动脉周围组织情况、血管扩张药和收缩药的应用、造影技术、投照体位及观察者的经验等诸多因素有关。

血管内超声是近些年来诊断心肌桥的又一重要手段，可通过实时、横断面成像来显示管腔内及血管壁情况。葛均波等通过血管内超声发现壁冠状动脉上方有一高度特异性半月形无回声区域，存在于整个心动周期。轻度心肌桥患者造影无明显狭窄，而血管内超声可有特征性改变，据此我们可发现冠状动脉造影阴性的轻度心肌桥患者，以提高临床检出率。

多数心肌桥患者的心电图正常，重症或有临床症状者可有胸前导联V ₃~V ₆或V ₄~V ₆缺血性ST-T改变，可能与位于左前降支的心肌桥影响左心室前侧壁、心尖部血供有关。还有部分患者心电图可有早期复极综合征表现。24小时动态心电图可发现一过性心肌缺血。核素心肌显像可反映不同部位心肌的放射性分布稀疏，提示供血不足，但难以鉴别其原因。