Стеноз почечной артерии в большинстве случаев является следствием местного атеросклероза или фибромускулярной гиперплазии, реже — неспецифического аортоартериита. Атеросклероз почечных артерий, почти в половине случаев двусторонний с сужением обычно в проксимальной трети, чаще наблюдается у мужчин старше 50 лет с другими признаками атеросклероза. Атеросклеротические изменения почечных артерий могут быть непропорциональны выраженности общего атеросклероза и других его (включая сердечные) проявлений, выраженности гиперлипидемии. Фибромускулярная гиперплазия у четверти больных двусторонняя с вовлечением чаще средней или дистальной трети почечной артерии и ее разветвлений, а также аортоартериит чаще наблюдаются у молодых женщин.
Изредка реноваскулярная гипертензия обусловлена тромбозом почечных артерий или ее ветвей (при абдоминальной травме, как осложнение почечной ангиографии или ангиопластики, при мерцании предсердий), сдавлением почечной артерии опухолью (например, надпочечника) или почечной кистой, перегибом артерии при смещении почки, аневризмой артерии. Она может возникнуть при расслаивающей аневризме артерии, после пересадки почки, вследствие местной радиационной терапии. По-видимому, реноваскулярная гипертензия может быть связана и с некоторыми пороками развития почки и почечной артерии.
Реноваскулярная гипертензия возникает при перекрытии артерии по крайней мере наполовину. Возможны стенозы почечной артерии, даже значительные, без гипертензии. Стенозы почечной артерии, связанные с атеросклерозом и фибромускулярной гиперплазией, могут прогрессировать, даже если интенсивным гипотензивным лечением удается поддерживать нормальное АД. Нарастание стеноза постепенно, на протяжении месяцев и лет, может привести к более тяжелому или злокачественному течению гипертензии, а также к хронической почечной недостаточности.