肺動脈造影常被認為是診斷肺栓塞的“最佳標準”，但那些僅在主要肺動脈內注入造影劑，而且只進行前後比特攝片的肺動脈造影，並不足以排除大多數血栓，對較小或較遠端的栓子，有時動脈造影同V/Q掃描一樣也難以發現，囙此，造影須以可明確排除栓子的管道進行，即多方位投攝，選擇性注射造影劑及放大顯像，明顯的血管腔內充盈缺損，血管中斷和局部血容量减小在造影中足以做出肺栓塞診斷，灌注掃描正常或V/Q掃描高度可疑患者，一般不需再行肺動脈造影；臨床疑有肺栓塞，而V/Q掃描不能確定者，則需再做肺動脈造影，肺動脈造影為侵入性檢查，有一定的危險性，其死亡率<1%。
數位减影血管造影在診斷肺栓塞中的作用仍有爭議，存在移動贗像，外周血管較難顯像等問題，其敏感性和特异性均無法同肺動脈造影相比，因而在臨床應用時有一定局限性，不作為首選檢查，只有在臨床高度懷疑肺栓塞而其他檢查又難以明確診斷時，或在擬施行開胸手術摘除栓子前，方考慮行此檢查。