房颤的诊断主要是依据心电图，指的是房颤发作时的心电图。心电图特点是窦性P波消失，代之以锯齿状大小不等的小F波，R-R间期绝对不等。伴有或不伴有st-t的改变，由此就可以诊断为房颤。
房颤的心率大部分是偏快的，也有慢心室率的房颤，触摸脉搏的时候也可以摸到脉搏的节律，绝对不等。脉搏也是忽强忽弱，而且脉搏的频率小于心率的次数，此为房颤的特点，临床上称为短绌脉。
有些阵发性房颤的患者，在不发作房颤为发作时，心电图表现是正常的，不能以此诊断房颤，需要完善动态心电图检查。