Principala cauză a diagnosticul de stenoza de arteră renală, în aproximativ 90% din cazuri, este ateroscleroza. Placa de aterom formată din lipide, colesterol și calciu, se formează pe pereții arterei renale și acest lucru duce la rigidizarea peretelui arterial și îngustarea lumenului. Ce-a de-a doua cauză în diagnosticul de stenoză de arteră renală este displazia fibromusculară, care se manifestă prin creșterea anormală a celulelor din pereții arterei renale. Ca urmare, se ajunge tot la îngustarea lumenului arterial.