心脏导管检查可为诊断提供重要线索。由于尚未出现左室及左房扩大，心脏轮廓及大小多正常。当有肺淤血且心脏大小正常时，鉴别诊断相对有限，包括急性二尖瓣病反流、严重冠心病和广泛心肌缺血、急性主动脉瓣反流以及可引起左室向心性肥厚或加重舒张功能障碍的疾病。
对于血流动力学状态严重不稳定的病人，床边右心导管技术可用以进一步评估病变的血流动力学状态。急性二尖瓣病反流可使左房压及肺动脉压增高。收缩期时大量反流血液进入狭小的左房可以极大升高左房压力(表现为一个巨大V波)。尽管有时对诊断有所帮助，但巨大V波既不能肯定也不能排除严重急性二尖瓣病反流。存在巨大V波但无二尖瓣病反流的情况包括能引起左房高压(也表现为高大V波)的急性充血性心力衰竭，以及同样可以增加左房内血流的急性室间隔破裂。急性室间隔破裂在诊断上极易引起混淆，因为它同样可以产生响亮的收缩期杂音并伴有左房V波。
若经无创性检查仍未明确诊断时，则可通过心脏导管技术进一步评估二尖瓣病反流量。左室造影时根据收缩期流入左房的造影剂量的多少可以半定量地估测反流的严重性。与彩色多普勒血流超声检查不同的是，心室造影可直接观察实际的血流量而非血流速度。不过，该项技术仍有许多与彩色多普勒血流超声相同的缺陷。一般情况下，心室造影可很好地区分严重与轻度二尖瓣病反流，但对中度反流的评估仍不尽人意。
量化的血管造影为定量处理这一问题提供了另一种方法。左室总每搏输出量等于造影时的舒张末期容积减去收缩末期容积。这种方法是评估反流严重程度的最好方法。通常，反流分数在40%以上就足以引起临床症状，并应进行治疗。不幸的是，本应仔细计算的左室容积，在当今心脏介入导管检查时，通常已被省略，结果导致采用这种方法计算得出的容积通常不准确，从而对于二尖瓣病反流的定量评估帮助不大。
