Para diagnosticar uma arritmia, o médico deve fazer uma história clínica detalhada, interrogando o paciente sobre toda a vida dele, do nascimento aos dias atuais, assim como sobre a história familiar e os hábitos. Exames complementares auxiliam o diagnóstico, sendo o primeiro deles o eletrocardiograma (ECG), um exame indolor que utiliza eletrodos colocados sobre o tórax, para mostrar como os sinais elétricos viajam através do coração.

Algumas arritmias acontecem de forma paroxística, ou seja, há momentos em que o coração está em ritmo normal e, em outros, apresenta arritmia. Nesses casos, outros exames, como o Holter 24 horas e o looper, podem auxiliar no diagnóstico.