如果懷疑患有卵巢癌應進行數項檢查。
醫生診斷卵巢癌往往依賴於以下三種方法：
醫師一般是先對可疑患者進行盆腔檢查以及抽血查cA-1 25.通過每年正常體檢發現卵巢癌的情況並非罕見。
CA-125是癌細胞分泌的一種糖蛋白，當患有卵巢癌時往往有血液中CA-125升高的現象。但早期卵巢癌患者中僅有50%的患者出現CA-125陽性。而在類纖維瘤、子宮內膜異位、盆腔炎症等情況下也可發生CA-125水平的升高。
進一步的檢查包括：陰道內超聲檢查、CT檢查或核磁共振（MRI）檢查，可幫助醫生觀察卵巢是否有腫瘤生長。
超聲檢查是通過高頻聲波獲取體內深部組織的影像，並將影像顯示在顯示屏上以供分析。陰道超聲即是將超聲探頭置於陰道內以獲得卵巢圖像。
但婦女在排卵後往往有卵巢囊腫形成，易與卵巢癌混淆；CT則是通過旋轉的X線束從不同角度探測機體組織器官，通過計算機對掃描所獲得的信息進行處理後得到詳細圖像；而核磁共振是通過磁場與射頻波掃描機體特定部位以獲得該區域的圖像。
最後可採取的診斷步驟是活檢，通過腹腔鏡摘取卵巢組織後在顯微鏡下檢查。活檢是明確診斷卵巢癌的唯一方法，而患者如果有腹水存在則檢查腹腔液也可能查到癌細胞。
總體說來，早期診斷卵巢癌非常困難，綜合各種診斷手段有助於儘早確診卵巢癌。
