高脂血症的诊断主要依据血液生化检查，一般来说，成年人空腹血脂检查中，总胆固醇（TC）≥6.2mmol/L、甘油三酯（TG）≥2.3mmol/L、低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）≥4.1mmol/L、高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）<1.0mmol/L可考虑高脂血症。
依据血脂项目诊断
总胆固醇指标： 正常情况下，成年人空腹总胆固醇应低于5.2mmol/L。当总胆固醇在5.2~6.2mmol/L之间时，属于边缘升高；若超过6.2mmol/L，就可能诊断为高胆固醇血症。甘油三酯指标： 成年人空腹甘油三酯正常范围是低于1.7mmol/L。当甘油三酯在1.7~2.3mmol/L时为边缘升高，超过2.3mmol/L则考虑为高甘油三酯血症。低密度脂蛋白胆固醇指标： 成年人空腹低密度脂蛋白胆固醇理想值应低于2.6mmol/L，在2.6~4.1mmol/L之间属于边缘升高，超过4.1mmol/L就可能诊断为升高，它与动脉粥样硬化等心血管疾病的发生密切相关。高密度脂蛋白胆固醇指标： 高密度脂蛋白胆固醇被称为“好胆固醇”，成年男性正常应高于1.04mmol/L，成年女性正常应高于1.29mmol/L，如果低于相应数值，也可能在高脂血症的范畴内，因为它水平降低也不利于血脂的代谢调节。
结合检测频率诊断
单次检测： 有时候单次空腹血脂检测发现异常，还需要再次复查。因为偶尔的饮食等因素可能会导致血脂暂时波动。一般建议在2~4周内复查，如果复查后血脂仍然异常，就更支持高脂血症的诊断。多次检测： 对于一些可疑情况，可能需要多次检测。比如有些患者可能在不同时间多次检测，结果都显示血脂异常，这样就能更准确地诊断为高脂血症。
根据基础疾病辅助诊断
合并心血管疾病： 如果患者已经患有冠心病、脑梗死等心血管疾病，那么即使血脂轻度异常，也可能被诊断为高脂血症，因为这类患者需要更严格地控制血脂，以降低心血管事件再发的风险。有家族遗传史： 如果家族中有早发心血管疾病患者或者家族性高脂血症的病史，那么家族成员即使没有明显症状，也需要更密切地监测血脂。一旦血脂异常，也容易诊断为高脂血症，因为遗传因素导致血脂代谢异常的概率较高。