การวินิจโรคความดันสูงไม่สามารถบ่งบอกได้จากอาการของผู้ป่วย แต่ต้องใช้การตรวจวัดความดันโลหิตเป็นหลัก ซึ่งในปัจจุบันผู้ป่วยสามารถตรวจด้วยตนเองที่บ้านหรืออาจตรวจได้จากสถานพยาบาลอื่น ๆ โดยเครื่องวัดความดันโลหิตที่นิยมใช้มักเป็นแบบอัตโนมัติ เพราะใช้งานง่ายและสะดวก
เมื่อมาพบแพทย์ เบื้องต้นแพทย์จะสอบถามประวัติการเจ็บป่วย อาการผิดปกติ โรคประจำตัวที่มีอยู่ การตรวจร่างกาย ร่วมกับการตรวจวัดค่าความดันโลหิตของผู้ป่วย เพื่อหาสาเหตุที่ทำให้ความดันสูงขึ้นหรือเกิดภาวะแทรกซ้อนใดขึ้นหรือไม่ นอกจากนี้แพทย์อาจจะตรวจด้านอื่นเพิ่มเติม เพื่อให้ได้ผลที่แน่นอนก่อนทำการรักษาขั้นต่อไป เช่น การตรวจเลือด การตรวจปัสสาวะ การตรวจอัลตราซาวด์ไต การตรวจคลื่นไฟฟ้าหัวใจ (Electrocardiography: ECG) หรือการตรวจหัวใจด้วยคลื่นเสียงความถี่สูง (Echocardiography)
ค่าความดันโลหิตที่วัดได้จะแบ่งออกเป็น 2 ค่า โดยตัวแรก (หรือตัวบน) เรียกว่า ค่าความดันซิสโตลิก (Systolic) เป็นความดันโลหิตในหลอดเลือดแดงขณะที่หัวใจบีบตัวเพื่อส่งเลือดไปในระบบไหลเวียนโลหิต และตัวที่สอง (หรือตัวล่าง) เรียกว่า ค่าความดันไดแอสโทลิก (Diastolic) เป็นค่าความดันโลหิตในหลอดเลือดแดงขณะหัวใจคลายตัว การตรวจวัดค่าความดันโลหิตจำเป็นต้องมีการตรวจซ้ำหลายครั้ง เพื่อยืนยันผลการวินิจฉัย
ในปี ค.ศ. 2017 (พ.ศ. 2560) สมาคมหัวใจของประเทศสหรัฐอเมริกา (American Heart Association: AHA) ได้กำหนดเกณฑ์ในการจำแนกโรคความดันสูงตามค่าความดันโลหิตที่วัดได้ โดยค่าความดันโลหิตปกติจะสามารถวัดได้น้อยกว่า 120/น้อยกว่า 80 มิลลิเมตรปรอท แต่หากวัดได้สูงตั้งแต่ 130/80 มิลลิเมตรปรอทขึ้นไป แสดงว่าเป็นโรคความดันสูง นอกจากนั้น ค่าความดันโลหิตยังบ่งบอกได้ถึงระดับความรุนแรงของโรคความดันสูง ดังนี้
- ภาวะความดันโลหิตเพิ่มสูงขึ้น วัดค่าได้ตั้งแต่ 120-129/น้อยกว่า 80 มิลลิเมตรปรอท
- โรคความดันโลหิต ระยะที่ 1 วัดค่าได้ตั้งแต่ 130-139/80-89 มิลลิเมตรปรอท
