确诊二尖瓣狭窄，最可靠的辅助检查是超声心动图。M型超声心动图显示二尖瓣前叶呈城墙样改变，后叶与前叶同向运动，瓣叶回声增强。通过二维超声可以观察瓣叶的活动度、瓣叶厚度、瓣叶是否有钙化，以及是否合并其他瓣膜的病变等，从而有利于干预方式的选择。
典型者为舒张期前叶呈圆拱状，后叶活动度减少，交界处粘连、融合，瓣叶增厚和瓣口面积缩小。超声心动图还可对房室的大小、室壁的厚度和运动、心室功能、肺动脉压、其他瓣膜的异常，以及先天性畸形等方面提供信息。