在严重肥胖症患者中，心血管疾病是主要疾病，也是死亡的主要原因。肥胖特别是中心性肥胖会导致缺血性心脏病、心律失常、猝死以及充血性心力衰竭的危险性增加。
肥胖除了通过血脂代谢异常和糖尿病等增加心血管疾病的危险外，其本身也可直接引起心脏损害。肥胖症患者有明显的心肌肥厚，这种肥厚是为了适应过度肥胖的一种代偿反应。心脏脂肪浸润是指心包膜外的脂肪进入心肌以及周围血管区域，有3% 的肥胖症患者可以出现心脏脂肪浸润。有学者认为，心肌组织的脂肪浸润可能与心脏疾病的发病和死亡有关。肥胖使心脏负担加重，心脏长期的超负荷可引起心力衰竭。许多流行病学研究均显示出体重和冠心病之间有明显相关性。一些关于体脂分布与心血管疾病危险的研究还证实，中心性肥胖与心血管疾病的危险明显相关。鉴于肥胖与心血管疾病的密切关联，有专家建议，应该对肥胖进行积极的预防和治疗，以减少心血管疾病的发生。