Una serie de rasgos anatómicos y funcionales claves para el diagnóstico y el fenotipado de la insuficiencia cardíaca con fracción de eyección preservada se obtienen gracias al uso de la ecocardiografía de forma rutinaria, ante la sospecha de insuficiencia cardíaca con fracción de eyección preservada. Un paso inicial crucial es la exclusión de otras posibles causas de insuficiencia cardíaca, lo que se consigue principalmente mediante la ecocardiografía.
Cuando se identifica la insuficiencia cardíaca con fracción de eyección preservada, la ecocardiografía puede evaluar la mecánica auricular, la restricción pericárdica, el grado de hipertensión pulmonar y la regurgitación valvular auricular para arrojar luz sobre la patogénesis y el fenotipo.
Mientras que otras técnicas en desarrollo, como el strain de la aurícula izquierda, son prometedoras para la detección no invasiva, la medición actual de las presiones de llenado mediante eco-Doppler es insensible para diagnosticar la insuficiencia cardíaca con fracción de eyección preservada.