心肌梗死的严重性可以非常不同。一般急救人员、急诊室医生和专门护理心脏病的护士很快能够诊断普通的心肌梗死。但小的心肌梗死往往不被患者发现，得不到治疗，其结果可以是突然死亡或心力衰竭。要进行完整的诊断需要看病人的病史、心电图和验血来测定心肌损害。超声心动图和心肌试验也很有用。
1、心电图
心肌梗死在心电图中导致ST段升高和T波变化。心肌梗死后往往可以看到受损的心组织特有的Q波。假如ST段不升高的话心肌梗死要通过诊断心酶的水平来确定。
2、验血
心组织合成的蛋白质也可以在血液中找到。到1980年代为止天冬氨酸转氨酶（AST）和乳酸脱氢酶（LDH）被用来测试心损伤。后来发现心肌损伤后肌酸激酶中的MB亚组（CK-MB）不正常的上升是非常典型的。今天的指南一般推荐肌钙蛋白I或T。在永久性损伤出现前这些蛋白质的含量上升。肌钙蛋白上升加上胸痛是近期内会发生心肌梗死的强烈预兆。
过去要病史、心电图和验血全部验证才算诊断了心肌梗死。最近验血已经非常可靠，其酶的上升本身就可以看作是心肌梗死的证明了。心电图可以帮助确定心肌损伤的位置。病史则可以在以后的验血和心电图检查中提供比较数据。
在困难的情况或者需要干预恢复病人血流的情况下，则可以使用血管造影术。使用插入病人动脉的导管可以鉴别受堵塞或狭窄的血管，可以使用血管成形术作为治疗方法。使用血管造影术需要很高的经验，尤其在紧急状态下非常困难，不是总可以在数小时内完成。一般需要专业心脏学家进行。通过球囊膨胀造成血管破坏的可能性非常小，假如发生的话需要紧急开胸进行心脏手术。在插入导管的地方一般病人会有瘀斑，少数情况下血肿。血管撕裂的可能性极小，假如发生的话可以使用局部注射止血剂来治疗。