In den meisten Fällen werden bildgebende Untersuchungen mit Kontrastverstärkung (auf Jodbasis für die CT, auf Gadoliniumbasis für die MRT) durchgeführt, die über einen kleinen intravenösen Zugang in eine Armvene injiziert wird. CT-Scans dienen vor allem der Beurteilung von Gefäßstrukturen, etwa den Herzkranzgefäßen oder der Aorta und ihren Zweiggefäßen. Die Hauptstärke der MRT liegt in der Gewebecharakterisierung und ihrer Fähigkeit, den Herzmuskel auf Funktion, Durchblutung und Lebensfähigkeit zu beurteilen. Auch bei Herzklappenerkrankungen und angeborenen Herzerkrankungen ist die MRT hilfreich.
Normalerweise dauert die Durchführung eines CT-Scans, bei dem Röntgentechnologie zum Einsatz kommt, 10 bis 20 Sekunden. Der Patient verbringt etwa 20 Minuten im CT-Scanner-Bereich. Komplette kardiovaskuläre MRT-Untersuchungen dauern in der Regel etwa 40 Minuten. Häufige Gründe für die Durchführung von CT-Untersuchungen sind bekannte oder vermutete Verengungen oder Verstopfungen von Koronararterien, Nierenarterien oder Mesenterialarterien sowie Erkrankungen der Aorta (Dissektion, Aneurysma). Bei einigen Patienten können CT-Scans eine gute Alternative zur Herzkatheteruntersuchung zur nicht-invasiven Beurteilung der Durchgängigkeit der Herzgefäße sein. Typische Gründe für die Durchführung von MR-Studien sind bekannte oder vermutete angeborene Herz-Kreislauf-Anomalien, Herzklappenanomalien oder die Beurteilung einer koronaren Herzkrankheit durch Beurteilung der Herzfunktion, Perfusion und der Menge an lebensfähigem Herzgewebe vor einer Bypass-Operation. Die MRT kann auch zur Diagnose von Erkrankungen der Aorta und ihrer Zweiggefäße sowie des Gefäßsystems der oberen und unteren Extremität bei bekannten oder vermuteten peripheren Gefäßerkrankungen eingesetzt werden.