心脏左心室肥厚是最常见的心脏损害。当血压升高时，心脏需要对全身供血，所以压力增大，负担加重。长期受到刺激后，心肌会变得越来越厚。高血压可以促使动脉发生粥样硬化，进而影响冠状动脉，增加患冠心病的风险。高血压患者患冠心病的风险是血压正常的人的2.6倍。此外，如果高血压得不到控制，还容易发生心律失常、心力衰竭等心脏疾病。
脑高血压是脑卒中（脑梗死、脑出血）的最重要危险因素。我国70%的脑卒中患者也患有高血压。脑梗死高血压会导致颅内动脉硬化、血栓形成，从而影响脑组织的供血，可能引发脑梗死。另外，高血压还会导致其他部位的血管形成血栓，阻塞脑动脉的血流，导致脑梗死。脑出血高血压会导致颅内小动脉硬化、脆化，形成动脉瘤，或直接引发小动脉破裂，导致脑出血。
肾脏也会受到高血压引起的血管病变的影响。在高血压得不到控制的情况下，一般需要持续10～15年才会出现肾损害、肾功能减退，一部分患者可能会发生肾功能衰竭。很多人担心长期使用降压药会对肾脏造成伤害，实际上，高血压本身对肾脏的损害远比降压药严重。
血管的最严重病变是主动脉夹层。在正常情况下，动脉管壁是完好的，但当发生病变时，血流可能会把主动脉的管壁剥开形成两层，此时主动脉非常容易破裂，危及生命。当高血压患者突然出现胸部或腹部疼痛时，一定要立即就医，及时处理，或许可以拯救患者的生命。一些小血管的病变也可能给患者的生活带来困扰，例如当腿部动脉狭窄或闭塞时，会影响相应区域的供血，导致疼痛、跛行和伤口愈合缓慢等情况。
眼睛也会受到高血压的损害，可能导致眼底动脉发生各种病变，影响视力，严重情况下甚至导致失明。通常情况下，眼底病变更常见于长期患有高血压的人，但如果血压急剧升高，也有可能发生一些急性的眼底病变。