心臟彩超是肥厚性心肌病最主要的診斷手段。室間隔不對稱肥厚，而無心室增大為其特徵。舒張期室間隔厚度大於等於15毫米或與後壁厚度之比大於1.3，需要考慮肥厚性心肌病。伴有流出道梗阻的病例，可見室間隔流出道部分向左心室內突出，二尖瓣前葉在收縮期前移，左心室順應性降低，由於不同病例嚴重程度可以存在較大的差異，靜息狀態下室間隔厚度未達到上述標準，不能完全排除本病診斷，靜息狀態下無流出道梗阻者需要評估激發狀態下的情況。部分患者心肌肥厚侷限於心尖部，尤其以前側壁心尖部為明顯，如果不仔細檢查，很容易漏診。