Les explorations vasculaires permettent d'étudier tout le trajet de la lymphe - des collecteurs au système lymphatique central - et d'explorer la peau à la recherche des altérations tissulaires dues au lymphoedème. Pour étudier les lymphatiques, on utilise la lymphofluoroscopie, la lymphoscintigraphie, l'échographie cutanée haute résolution, le scanner, et le PET-SCAN. L'écho-Doppler veineux complète les explorations vasculaires. Les explorations vasculaires sont utiles en cas de diagnostic incertain, et en cas de résistance au traitement. Elles sont aussi utilisées pour mieux comprendre la physiopathologie ou pour évaluer un traitement du lymphoedème. En pratique, les explorations vasculaires sont souvent inutiles dans le lymphoedème du membre supérieur, mais souvent indispensables pour la prise en charge des lymphoedèmes du membre inférieur.