为了诊断心律失常，医生需要询问病史以及通过检查，来找出你心律失常的诱发因素，如心脏病或甲状腺疾病。此外，医生也需要做一些心脏监测检查来明确心律失常的诊断，包括：
- 心电图： 心电图可以检测每次心跳中各个电活动的起始及持续时间。
- 动态心电图： 这是一个便携式的心电图装置，你可以携带它一整天或更久，在你照常生活的同时，记录心脏的活动情况。
- 事件监测： 对于散发性心律失常，你可将便携式的心电图装置放在家里，仅当你出现心律失常症状时，将装置连接在身体上。医生由此可以得知你出现症状时的心脏节律。
- 超声心动图： 这是一个无创性的检查，检查时医务人员将一个称为传感器的手提式装置放在你的胸壁上，利用声波产生心脏大小、结构以及运动等图像信息。
- 心脏的计算机断层扫描 (CT) 或核磁共振显像 (MRI)： 虽然它们通常用于心衰的检查，但也可用于心脏疾病的诊断以及心律失常的检测。
如果通过以上检查未能发现异常的心律，医生可能会利用其它试验来诱发心律失常，包括：
- 负荷试验： 某些心律失常可在运动时被诱发或加重。做负荷试验时，医生可能会让你做踏板车或固定式自行车运动，同时用心电图机监测你的心脏活动。如果你无法运动，医生可能会使用药物来刺激你的心脏，以诱发心律失常。
- 倾斜台试验： 如果你既往有晕厥的病史，医生可能会建议行此项检查。医生在进行这项检查时，让你平躺在检查台上时，同步监测你的心率及血压。随后逐渐倾斜检查台，模仿你站立时的姿势。医生可借此观测你的心脏以及控制它的神经系统对于体位角度改变时的反应。
- 心脏电生理测试及映射： 检查时医生将一个顶端带有电极的导管 (细小且柔韧的管子)，经体内的血管伸入心内的多个检查点，借此可查看心律失常的起源以及相关的病因。