一般的血液检查主要是为了筛查能够引起心肌肥厚的代谢性疾病。这包括检查空腹血糖、血中肉碱、乳酸盐、丙酮酸、氨基酸等浓度，以及尿液中的氨基酸、有机酸等成分和含量。

X线检查显示心脏通常正常或轻度增大。大约四分之一的患者心脏大小正常，一半的患者心脏影稍微增大，四分之一的患者心脏呈中度至重度增大，主要是左室增大，也可能有左房扩大。大多数心脏增大是由左心室肥厚和/或左心房扩大引起的。肺静脉淤血可能会出现，但肺水肿不常见。

核素检查显示肥厚型心肌病患者进行核素心室造影时，左心室腔会变小，放射性浓度降低。在左心血池周围可见到一圈放射性空白区，表示肥厚心肌的壁影。由于肥厚型心肌病多表现为不对称性室间隔增厚，因此可以观察到增厚的室间隔突出到心腔中，二尖瓣前移，流出道狭窄，放射性浓度减低。肥厚型心肌病患者的左心室收缩功能通常处于高动力状态，在收缩早期特别明显，左心室射血分数、左心室前1/3射血分数及高峰充盈时间通常正常或增高，但病变心肌的顺应性降低导致射血时间延长。随着病情进展，少数患者左心室收缩功能可能受损，由高动力型转变为低动力型，左心室射血分数及峰充盈下降。所有肥厚型心肌病患者均存在舒张期充盈障碍，顺应性降低，表现为高峰充盈时间明显延长，峰充盈明显降低。

心电图检查显示左室肥厚、ST段下降、T波倒置、左房肥大、异常Q波、QT间期延长。少数患者可能出现预激综合征或其他室内传导阻滞图形。婴儿患者常有右室肥厚，可能反映右室流出道梗阻。动态心电图监测可能显示室性期前收缩、室性及室上性心动过速、窦性心动过缓及房室传导阻滞。少数患儿心电图正常，但大多数患儿心电图明显异常。

超声心动图检查对诊断HCM很有意义，是HCM的确诊手段。正常婴幼儿的室间隔厚度应≤4mm，学龄前儿童≤5mm，年长儿童≤7mm，左室后壁与室间隔厚度应相等。多普勒超声心动图检查可以监测到室间隔非对称性肥厚、左室流出道梗阻及压力阶差、SAM现象等改变。

心导管用超声心动图检查已经可以取代心导管检查来诊断HCM。考虑手术治疗时，应该做心导管检查和心血管造影，以测定血流动力学参数、压力阶差、心室肥厚部位及程度、心腔变形、流出道狭窄及瓣膜反流等情况。少数婴儿HCM需要做心肌活检，以排除Pompe病，但后者的诊断可以通过骨骼肌活检确定。

遗传学检查可以通过家族史调查并明确基因突变，有助于判断预后并指导治疗。