Diagnosen av endometrios sker vanligtvis genom flera olika metoder. Först utför läkaren en gynekologisk undersökning och diskuterar symtomen. Ultraljud är en vanlig metod för att upptäcka eventuella endometriosfickor. Om misstankarna bekräftas kan en laparoskopi utföras, vilket är ett kirurgiskt ingrepp där en liten kamera förs in i bukhålan för att undersöka förekomsten av endometrios. Ibland kan även magnetkameraundersökning användas. Diagnosen bekräftas ofta med ett vävnadsprov, det vill säga en biopsi.