על מנת לקבוע במדויק אם אדם סובל מרמות כולסטרול גבוהות, יש לבצע בדיקת דם פשוטה, לאחר צום של 10 עד 12 שעות. מחקרים שונים הצביעו על כך שחומרת טרשת העורקים, עומדת ביחס ישר לגיל (וכן לגורמים נוספים ובהם עישון, השמנת יתר, רמות סוכר גבוהות, יתר לחץ דם, מין וכו') ובהתאם, מומלץ שכל גבר או אישה שהינם מעל גיל 20, ייבדקו לפחות מדי 5 שנים לפחות לצורך אבחון פרופיל השומנים בדם ובהם הכולסטרול - המלצה זו רלוונטית לכל האוכלוסיה ולא רק לאוכלוסיות בסיכון. לקבוצות בסיכון מומלץ לבצע בדיקת שומנים וכולסטרול, בתכיפות גבוהה יותר, מדי שנתיים או שנה ואף בתכיפות גבוהה מכך, כל זאת בהתאם לרמות הכולסטרול של אותם מטופלים, מצבם הרפואי וההיסטוריה הרפואית שלהם וכיו"ב. ככל שהממצאים הראשוניים מצביעים על רמות כולסטרול גבוהת יותר, כך נהוג לבצע בדיקות חוזרות ובקרה, לאחר פרק זמן קצר יותר.

בדיקת הכולסטרול המקובלת כוללת ארבעה מרכיבים עיקריים והם רמת הכולסטרול הכללית, רמת הכולסטרול הרע (LDL) רמת הכולסטרול הטוב (HDL) ורמות טריגליצרידים. אמנם, הגישה הרפואית הנוהגת מרכזת את עיקר הטיפול כיום בהורדת רמות כולסטרול ה - LDL, אך לאור ממצאי המחקרים המצביעים על הקשר בין הרמות הכלליות של כולסטרול לסיכון למחלות לב, הבדיקה כאמור משלבת את ארבעת הפרמטרים המרכזיים שהם רמת כולסטרול כללית, רמת LDL, רמת HDL וטריגליצרידים.

ככלל, רמות הכולסטרול הכללי התקינות הינן רמות כולסטרול שאינן עולות על 200 מ"ג לדציליטר. רמות גבוליות הינן בין 200 מ"ג לדציליטר ל - 239 מ"ג, בעוד שרמות כולסטרול העולות על 240 מ"ג, הינן רמות גבוהות המצביעות בהתאם על סיכון גבוה יותר להתפתחות טרשת עורקים ומחלות לב, כתוצאה מכולסטרול.

גורם סיכון נוסף שנבדק הינו כאמור טריגליצרידים, שרמה העולה על 150 מ"ג לדציליטר הנה רמה שנחשבת לעתים כרמה מסוכנת. יחד עם זאת, לעתים למרות שהתוצאות הכלליות עלולות להצביע על רמות החורגות מהרמות המומלצות, יש לבחון את התוצאות המתקבלות יחד עם הרופא המטפל - שכן ייתכנו מקרים בהם רמת הכולסטרול הכללית תחרוג מהמומלץ, אך בשל רמות כולסטרול טוב גבוהות, לא ימליץ הרופא על שינויים משמעותיים בנוגע להמשך הטיפול, בעוד שבמקרים אחרים, ייתכן כי המטופל יידרש להמשיך טיפול (בין אם באמצעות שינויי תזונה או אורח חיים, או בדרך אחרת), דווקא כאשר רמות כולסטרול מסויימות או רמות הטריגליצרידים, יהיו בנורמה.

יצויין, כי בשנים האחרונות יש המערערים על ההנחה כי רמות הכולסטרול המתקבלות בבדיקת כולסטרול (או פרופיל שומנים), מעידות בהכרח על תהליך טרשתי, אלא בעיקר על רמות הסיכון והחשיפה למחלות לב ולטרשת עורקים וכי רמות הסיכון אינן מצביעות במדוייק על הצורך בפועל בטיפול תרופתי כנגד התפתחות טרשת עורקים. על רקע זה, נכנסו לשימוש בשנים האחרוות תהליכי הדמיה שאינן פולשניים, אשר נועדו לאבחן אם מטופל סובל מטרשת עורקים (ובהתאם גם לסיכון למחלות לב) או לאו, שאחד מהם הינו אולטרסאונד של העורקים באמצעותו נמדד דופן העורקים הקרוטידיים, המצביע על התפתחות ראשונית של טרשת עורקים. בדיקות אלו מהוות אם כן לעתים בדיקות משלימות בקרב קבוצות מסויימות, לצורך אבחון הסיכון לטרשת עורקים, וזאת לצד בדיקות רמות כולסטרול ושומנים אחרים בדם.