Benché un aspetto "a fiasco" dell'ombra cardiaca possa essere dimostrato con una radiografia del torace, questa metodica pone dei problemi di diagnosi differenziale con la cardiomegalia che si può avere, ad esempio, in corso di insufficienza cardiaca. La metodica più sensibile e specifica risulta essere l'ecocardiografia, attraverso la quale è possibile identificare il versamento come uno spazio ecoprivo tra le pareti cardiache e il pericardio. Attraverso l'ecocardiografia è inoltre possibile quantificare l'entità del versamento pericardico, valutando la cinetica ventricolare e la riduzione delle pulsazioni ventricolari e il rapporto con le fasi della respirazione. Attraverso la misura ecocardiografica del diametro antero-posteriore del sacco pericardico è possibile prevedere la quantità di liquido pericardico presente, in modo da programmare una possibile pericardiocentesi. La TC e RMN consentono di visualizzare un eventuale ispessimento delle pareti pericardiche o versamenti difficilmente apprezzabili.