No diagnóstico de embolia pulmonar, a história clínica do paciente é de grande importância, e a possibilidade de embolia deve ser sempre avaliada. Embora sintomas como falta de ar, tosse, escarro com sangue e dor no peito possam sugerir embolia pulmonar, estes também podem ocorrer em muitas outras doenças torácicas. Se o histórico do paciente, o início súbito dos sintomas e os fatores de risco identificados reforçam a suspeita de embolia pulmonar, o primeiro passo deve ser um teste sanguíneo simples chamado D-dímero. Os níveis de D-dímero tipicamente aumentam na embolia pulmonar; no entanto, não são suficientes para um diagnóstico definitivo por si só. O diagnóstico definitivo é estabelecido com uma angiografia por tomografia computadorizada (TC) dos pulmões, realizada com um agente de contraste (corante) de acordo com o protocolo de embolia. Este método de imagem permite-nos determinar a localização de um coágulo nas artérias pulmonares. Para identificar a fonte do coágulo, pode ser realizada uma ultrassonografia Doppler das pernas. Uma vez que a embolia pulmonar é definitivamente diagnosticada, um plano de tratamento apropriado para a condição clínica do paciente é formulado.