胸部X線檢查：胸部X線檢查顯示左心房、左心房擴大，心髒右緣形成雙重密度增高陰影，肺動脈段突出，主動脈弓小。胸部X線透視可見到收縮期時左心房呈現擴張性搏動，左心室搏動強烈，食管鋇餐檢查顯示食管被擴大的左心房壓迫移向後方，肺野血管無明顯改變或輕度擴張，X線檢查尚可判明瓣環有無鈣化病變。
心電圖檢查：輕度二尖瓣關閉不全可不呈現異常心電圖征象。中等度以上關閉不全和病程較長者則顯示左心室肥大，並可伴有勞損電軸左偏。出現肺循環高壓的病例則可顯示左、右心室肥大征象。病程長的病例常呈現心房顫動。 心導管及選擇性左心室造影檢查：左心房壓力升高，收縮期平均壓可達2～2.7kPa（15～20mmHg），壓力曲線示V波高而尖，下降急驟，V波大於Q波，單純二尖瓣關閉不全病例左心房和左心室舒張期壓差不明顯。肺微嵌壓及肺循環阻力可有不同程度的增高，心排血量減少，選擇性左心室造影顯示心髒收縮時造影劑返流入左心房，根據左心房內造影劑返流量的大小及顯影密謀，可以估計二尖瓣關閉不全的輕重程度，返流量較多者造影劑可充盈整個左心房且濃度高，進入主動脈的造影劑則相對減少。40歲以上病例考慮手術治療者，尚宜作選擇性冠狀血管造影檢查。
切面超聲心動圖檢查：輕度二尖瓣關閉不全，超聲心動圖檢查可無異常征象，關閉不全程度發展後則左心室容量負荷逐漸加重，左心室及左心房均擴大。切面超聲心動圖見心室間隔和左心室後壁收縮力增強，左心房可顯示收縮期擴張性搏動。瓣葉、腱索和乳頭肌增厚增粗者，回聲反光增強，心室收縮時二尖瓣前後瓣葉對合不全。二尖瓣狹窄並有關閉不全者，則顯示瓣口小且對合不全。由於腱索斷裂引起的二尖瓣關閉不全，切面超聲心動圖可顯示腱索斷裂的瓣葉在心室收縮時翻轉入左心房，心室舒張時又迅速從左心房返回左心室。二尖瓣瓣環鈣化者可顯示鈣化斑塊或結節的濃度反光增強回聲，重度鈣化則顯示大塊或整個瓣環新月形回聲增強。
