肺动脉血管造影仍然是诊断肺栓塞的金标准，但最近几年有其它几种影像手段已被用于PE的诊断，包括通气灌注肺扫描，D-Dimer，经胸壁以及经食管超声心动，磁共振血管造影，以及造影剂增强的快速多层螺旋CT。然而，没有哪一项无创的检查对PE是既敏感又特异的。有一些检查适合于诊断PE（例如，螺旋CT），有一些检查适合排除PE（例如D-Dimer)；其它可能兼有两者的功效但常常不肯定（例如：通气/灌注[V/Q]肺扫描）。在选择最初的诊断检查时需要考虑到PE存在的可能性以及病人的特性，这些都可能影响检查的准确性。在过去的十年中，快速多层螺旋CT扫描革新了PE的诊断，并且正在成为PE最初诊断的标准方法，这种方法可以对急性PE的严重程度进行定量评价，但这种方法同时也有其局限性，即如果病人不能屏住呼吸，就会造成图像的降解（degradation)。心肌肌钙蛋白T（cTnT)监测能够在血压正常的病人中识别出发生急性严重肺栓塞的高危人群。PE病人cTnT水平的持续升高（>0.01ng/mL)预示着发生复杂临床病程以及死亡的显著危险，这就要求采取更为积极的治疗。
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