Podstawowym narzędziem umożliwiającym rozpoznanie lub wykluczenie zatorowości płucnej jest tomografia komputerowa płuc i tętnic płucnych po dożylnym podaniu środka kontrastowego, tzw. badanie angio-TK tętnic płucnych. Badanie to jest szeroko dostępne w Polsce i stanowi standard diagnostyczny zatorowości płucnej.
U niektórych chorych najczęściej ze znacznym upośledzeniem funkcji nerek, do rozpoznania lub wykluczenia zatorowości płucnej można wykorzystać scyntygrafię perfuzyjną płuc, która jednak nie jest tak rozpowszechniona jak angio-TK. Ponadto u większości pacjentów z podejrzeniem, ale w szczególności z rozpoznaniem, zatorowości płucnej, wykonuje się badanie echokardiograficzne w celu oceny funkcji prawej komory.
