Pomiar ciśnienia tętniczego krwi pozwala wykryć nadciśnienie i to nawet u tych osób, u których przebiega ono bez objawów. Aby daną wartość ciśnienia można było uznać za miarodajną, konieczne jest przestrzeganie podstawowych warunków jego pomiaru.
Pomiar ciśnienia krwi powinien być przeprowadzony w spokojnym i w ciepłym pomieszczeniu, co najmniej 30 min po jedzeniu lub wypaleniu papierosa i w miarę możliwości bezpośrednio po odpoczynku trwającym 5 — 10 min, najlepiej w pozycji leżącej. Otrzymana w takich warunkach wartość ciśnienia jest zbliżona do tzw. ciśnienia podstawowego, które jest zwykle nieco niższe od ciśnienia mierzonego bezpośrednio po wejściu do gabinetu lekarskiego, czyli od tzw. ciśnienia przygodnego. Ciśnienie mierzy się w pozycji leżącej lub siedzącej, niekiedy także w pozycji stojącej. Po zmianie pozycji na stojącą może nastąpić spadek ciśnienia krwi nazywany hipotonią ortostatyczną. Może ona wystąpić przy stosowaniu niektórych silniejszych leków obniżających ciśnienie krwi, w rzadkich wypadkach występuje samoistnie, niezależnie od stosowanych leków, może też towarzyszyć innym chorobom.
Ciśnienie krwi mierzy się na prawym lub lewym ramieniu, z tym że przy pierwszym badaniu pomiar może być wykonany na obu rękach, ponieważ niekiedy stwierdzane wartości różnią się od siebie. W warunkach prawidłowych różnica ciśnienia skurczowego na obu ramionach nie powinna przekraczać 10 mm Hg (1,3 kPa).
Aparat do mierzenia ciśnienia krwi nazywany jest sfigmomanometrem. W postaci zbliżonej do obecnie używanych, został on skonstruowany przy końcu XIX w. przez włoskiego lekarza Riva-Rocci; stąd bierze się skrót RR używany często na oznaczenie ciśnienia krwi. Stosowana powszechnie osłuchowa metoda pomiaru ciśnienia została wprowadzona w 1905 r. przez rosyjskiego lekarza Korotkowa; od jego nazwiska noszą nazwę tony, jakie stwierdza się podczas osluchiwania tętnicy w czasie pomiaru ciśnienia. W codziennym użyciu znajdują się dwa typy sfigmomanometrów — rtęciowe i sprężynowe. Te pierwsze cechuje większa dokładność, są jednak większe i trudniej przenośne; używane są głównie w szpitalach, przychodniach i wszędzie tam, gdzie mierzy się ciśnienie na miejscu. Sfigmomanometry sprężynowe są wygodne w użyciu i mogą być stosowane w każdych okolicznościach; ponieważ są mniej dokładne, muszą być częściej sprawdzane i porównywane z odpowiednim aparatem rtęciowym.
Pomiar ciśnienia polega na wprowadzeniu powietrza — za pomocą gumowej gruszki — do mankietu założonego na ramię badanego, co powoduje wzrost ciśnienia w mankiecie. W pewnym momencie ciśnienie to, wzrastające stopniowo, równoważy, a następnie przewyższa ciśnienie panujące w układzie naczyniowym, czego wyrazem jest zniknięcie tętna nad tętnicami położonymi poniżej miejsca uciśniętego przez mankiet. Powolne wypuszczanie powietrza z mankietu powoduje stopniowe obniżanie się w nim ciśnienia i ponowne pojawienie się tętna, które można wyczuć albo wysłuchać za pomocą słuchawki lekarskiej (fonendoskopu) przyłożonej nad tętnicą ramieniową w zgięciu łokciowym. Ciśnienie, przy którym w trakcie wypuszczania powietrza z mankietu pojawia się pierwszy słyszalny ton, nazywane jest ciśnieniem skurczowym. Odpowiada ono maksymalnemu ciśnieniu panującemu w układzie naczyniowym w czasie skurczu serca. Przy dalszym wypuszczaniu powietrza z mankietu następuje moment, w którym dobrze słyszalne dotąd tony gwałtownie cichną, a następnie przestają być słyszalne. Odpowiada to ciśnieniu rozkurczowemu, czyli ciśnieniu panującemu w układzie naczyniowym w czasie rozkurczu serca.
Ważne znaczenie mają wymiary mankietu oraz sposób jego założenia. Będące w użyciu sfigmomanometry mają mankiety o wymiarach standardowych. Zbyt krótkie albo zbyt wąskie mankiety w stosunku do wymiarów ramienia mogą wykazywać zawyżone wartości ciśnienia, zbyt szerokie lub zbyt długie — wartości zaniżone. Obok mankietów przeznaczonych do pomiarów ciśnienia krwi u dorosłych, produkowane są specjalne mankiety do pomiarów ciśnienia u dzieci.
Ostatnio coraz bardziej rozpowszechnia się metoda wykonywania pomiarów ciśnienia krwi w domu przez samego chorego lub kogoś z jego rodziny. Produkowane są także specjalne aparaty ułatwiające wykonanie tych pomiarów. Metoda powyższa oddaje usługi zwłaszcza wówczas, gdy na podstawie sporadycznych pomiarów ciśnienia w przychodni lekarz nie może jednoznacznie ustalić, czy ma do czynienia z nadciśnieniem tętniczym, czy też jedynie z przypadkowym wzrostem ciśnienia krwi, które może nie mieć istotnego znaczenia. Metoda ta jest także przydatna w ocenie skuteczności przewlekłego leczenia lekami obniżającymi ciśnienie krwi. Wartości ciśnienia mierzonego w domu i w zakładzie pracy, zwłaszcza na przestrzeni pewnego czasu, pozwalają lekarzowi uzyskać bardziej miarodajne informacje o „zachowaniu się” ciśnienia w warunkach normalnej aktywności życiowej i zawodowej chorego i na tej podstawie ustalić właściwe leczenie.
W ostatnich latach wprowadzona została jeszcze inna metoda pomiaru ciśnienia tętniczego krwi, polegająca na jego automatycznej rejestracji na taśmie magnetycznej przez dowolnie długi okres, a następnie odtworzeniu go za pomocą komputera. Z uwagi na trudną dostępność i wysoki koszt aparatury metoda ta znalazła zastosowanie jedynie w niektórych specjalistycznych ośrodkach zajmujących się nadciśnieniem tętniczym.