研究显示，人群中20%～40%的个体一生中有过胸痛主诉，年发生率约为15.5%。胸痛症状随年龄增加而增长，老年人群中高发，以男性为著。我国北京地区的横断面研究显示，胸痛患者占急诊就诊患者的4.7%。

就诊于急诊室的非胸部外伤的患者中，30%左右的诊断为ACS，70%的患者疾病与冠脉无关。而在日本东京，2013年非胸部外伤的胸痛急诊患者为17 640例，其中26%为急性心肌梗死（4587例），死亡率为5.5%，而15.7%为不稳定型心绞痛（2778例）死亡率为0.9%。鉴于冠脉疾病仍是主要病因及死因，对急诊医师来说，ACS的鉴别应该放在首位，即包括识别心肌梗死及不稳定型心绞痛。

关于最后并未诊断为急性心肌梗死的胸痛患者，Fruergaard等提供了一些流行病学的数据。对204名患者进行完整的检查后，90%以上的患者诊断明确。这些检查包括肺显像、心脏彩超、运动平板心电图、心肌显像、Holter、肺通气检查、胃镜、食管pH的3小时监测、食管测压、Bernstein试验、胸廓及胸椎查体、支气管扩张试验、腹部超声检查等。疾病类型分别有：胃食管疾病（42%）、缺血性心脏病（31%）、胸廓疾病（28%）、心包炎（4%）、胸膜炎/肺炎（2%）、肺栓塞（2%）、肺癌（1.5%）、主动脉夹层（1%）、主动脉狭窄（0.5%）。在胃食管疾病的患者中，30%为胃食管反流，13%为食管动力不佳，10%为消化性溃疡，5%为胆石症。剩余10%的胸痛患者无明确病因。而根据日本东京2013年数据表明，在17640例患者中，主动脉夹层1260例（0.07%）、肺栓塞527例（0.03%）。

最近一项研究表明，有很多焦虑的患者就诊于急诊室的胸痛观察中心。在156例参与试验的患者中，50例（32%）患者达到惊恐性障碍的诊断标准。然而，即使有焦虑或其他精神障碍的患者，也不能直接排除冠心病或者其他疾病的可能。