Při diagnostice endometriozy je dnes využita celá škála vyšetřovacích metod.
Úvodem žena přichází do ordinace většinou registrujícího gynekologa pro dlouhotrvající bolestivou menstruaci, občasnou bolest v pánvi, bolest při pohlavním styku, event. bolest při stolici, či v extremních případech pro nepravidelné špinění. Nemá však příznaky akutního bakteriálního zánětu, akutní břišní příhody. Pacientka může jako hlavní problém udávat i dlouhodobou neschopnost otěhotnět
Základním vyšetřením lze zjistit pohmatovou bolestivost dělohy, tzv. zadních děložních vazů, Douglasova prostoru, výskyt nepohyblivé cysty v oblasti jednoho z vaječníků, či výskyt bolestivých uzlů v oblasti přepážky mezi zadní stěnou poševní a rektem. V řídkých případech lze zjistit při poševním vyšetření prosvítání většinou modrých uzlíků endometriozy skrze sliznici čípku či pochvy.
Kombinací subjektivních potíží ženy a pohmatového vyšetření může být vysloveno podezření na endometriozu. Diagnozu v části případů, především tam, kde je masivní postižení pobřišnice, je možné podpořit zjištěním zvýšených hodnot tzv tumor markeru Ca 125 (pohybuje se většinou v rozsahu lehce zvýšených hodnot 35-100mgl)
V diagnostice především ovariální endometriozy a endometriozy rektovaginálního septa je možné s výhodou uplatnit i ultrazvukové vyšetření, popř. magnetickou resonanci.
Definitivní diagnozu a potvrzení choroby je možné provést až laparoskopicky při hospitalizaci na gynekologickém oddělení a následně histologicky ze vzorků odebrané tkáně.