高脂血症的诊断主要依靠血液检查，其中最常用的是空腹血脂测定。一般来说，成年人空腹12~14小时后抽血检测，总胆固醇（TC）的正常范围通常是<5.2mmol/L，甘油三酯（TG）正常范围是<1.7mmol/L，低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）正常范围是<3.4mmol/L，高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）正常范围是男性>1.04mmol/L、女性>1.29mmol/L。
血液检查指标及标准
总胆固醇检测： 总胆固醇是血脂检查的重要项目之一，正常参考值一般定为<5.2mmol/L，如果超过这个数值，就需要考虑高脂血症的可能，但还需要结合其他指标综合判断。甘油三酯检测： 甘油三酯的正常范围是<1.7mmol/L，若高于这个值，也提示可能存在脂质代谢异常。
不同人群的参考差异
老年人： 老年人的血脂正常范围可能会有所不同，一般总胆固醇控制在<5.7mmol/L较为合适，甘油三酯同样要尽量控制在正常范围内，因为老年人代谢功能相对较弱，血脂异常更容易引发心血管疾病等问题。糖尿病患者： 糖尿病患者的血脂要求更严格，通常要求低密度脂蛋白胆固醇应控制在<2.6mmol/L以下，因为这类人群并发心血管疾病的风险更高，严格控制血脂有助于降低相关并发症的发生几率。
其他辅助检查
脂蛋白电泳： 通过对血浆脂蛋白进行电泳分析，可以了解不同类型脂蛋白的分布情况，帮助判断高脂血症的类型，比如观察β-脂蛋白、前β-脂蛋白等的比例变化，但这不是诊断高脂血症的主要依据，而是辅助诊断的一种手段。基因检测： 对于家族性高脂血症等遗传性因素导致的高脂血症，基因检测可以发现相关的致病基因，有助于明确病因，但一般是在怀疑有遗传性高脂血症时才会进行该项检查，不是常规的诊断项目。