頚動脈狭窄症の診断は、患者さんの状態に合わせて行われます。
以下の4つが頚動脈狭窄症の代表的な検査です。
頚動脈の狭窄を診断するための最も一般的な方法で、主に最初に受ける検査です。超音波を利用し、狭窄の度合い（狭窄率）や、血液の流れを調べる検査ですが、造影剤を使わないため、体にやさしい検査法です。しかし、石灰化が強い病変では正確な画像を得にくいという欠点もあります。
MRAは、磁気共鳴現象を応用したMRI（磁気共鳴画像）により血管を立体画像として写し出すことのできる検査方法です。造影剤を使わず、血管の状態や血流の画像が得られるため、外来でも広く行われています。
造影剤を点滴しながらCT（X線を利用した画像撮影）を行うことで血管を立体的に写し出すことができます。画質は頚動脈エコーやMRAより良いことが多く、石灰化の位置や範囲を詳細に描出できるため、精密検査として行われます。しかし、喘息や造影剤アレルギーのある方や腎機能の悪い方は検査を行いにくいという欠点があります。
カテーテルを用い、造影剤を注入した上で、X線撮影を行う検査法で、やや侵襲的（体に負担のかかる）ですが最も画質のよい検査法です。頚動脈だけでなく他の血管の状態も分かるため、外科的治療が必要な場合には必須とされる検査です。
