Si el paciente está sintomático, deberá determinarse la localización y el grado de oclusión vascular mediante diversos estudios invasivos y no invasivos. Así mismo, tendrán que estudiarse los factores de riesgo, mediante anamnesis, exploración física y determinación del perfil lipídico, de la glucemia y de la concentración plasmática de hemoglobina glucosilada (HbA1c) en ayunas. La ecografía intravascular, la angioscopia, la termografía de la placa, la tomografía de coherencia óptica y la elastografía son técnicas de diagnóstico por la imagen que permiten identificar las placas más vulnerables a la rotura. La inmunogammagrafía es una alternativa no invasiva, que emplea radionúclidos para localizar estas placas.

En los pacientes con factores de riesgo para aterosclerosis asintomáticos, no ha podido definirse el valor de las distintas pruebas complementarias, salvo la medición del perfil lipídico en ayunas. Si bien algunas pruebas de diagnóstico por la imagen (tomografía computarizada, resonancia magnética o ecografía) pueden detectar la placa aterosclerótica, es probable que no predigan una mayor cantidad de eventos isquémicos respecto de la evaluación de los factores de riesgo o las herramientas predictivas con eficacia documentada (p. ej., índice de riesgo de Framingham), por lo que no están indicadas.