Postępowanie diagnostyczne w ostrej niewydolności serca powinno być prowadzone wieloelementowo z powodu różnych czynników etiologicznych oraz czynników pogarszających przebieg niewydolności serca. Niezwykle ważne jest dokładne badanie przedmiotowe. Dodatkowych cennych informacji dostarcza badanie elektrokardiograficzne. Kluczowym badaniem oceniającym anatomię i funkcjonowanie serca jest badanie echokardiograficzne. U niektórych pacjentów wskazane jest wykonanie badań inwazyjnych.