临床上肥厚性心肌病最有效的检查以及最主要的诊断手段是超声心动图，在超声心动图上可以发现心室不对称性的肥厚，但是没有心室腔的增大。
舒张期室间隔的厚度达到15mm，或者与后壁的厚度之比≥1.3，这是肥厚性心肌病的一个主要指标。
如果在伴有流出道梗阻的病例中，还可以见到室间隔流出道的部分向左心室内突出，二尖瓣前叶在收缩期前向移动，这也是诊断肥厚性心肌病的一个重要指标。