肺动脉造影常被认为是诊断肺栓塞的“最佳标准”，但那些仅在主要肺动脉内注入造影剂，而且只进行前后位摄片的肺动脉造影，并不足以排除大多数血栓，对较小或较远端的栓子，有时动脉造影同V/Q扫描一样也难以发现，因此，造影须以可明确排除栓子的方式进行，即多方位投摄，选择性注射造影剂及放大显像，明显的血管腔内充盈缺损，血管中断和局部血容量减小在造影中足以做出肺栓塞诊断，灌注扫描正常或V/Q扫描高度可疑患者，一般不需再行肺动脉造影;临床疑有肺栓塞，而V/Q扫描不能确定者，则需再做肺动脉造影，肺动脉造影为侵入性检查，有一定的危险性，其死亡率<1%。
数字减影血管造影在诊断肺栓塞中的作用仍有争议，存在移动赝像，外周血管较难显像等问题，其敏感性和特异性均无法同肺动脉造影相比，因而在临床应用时有一定局限性，不作为首选检查，只有在临床高度怀疑肺栓塞而其他检查又难以明确诊断时，或在拟施行开胸手术摘除栓子前，方考虑行此检查。