一、子宮肌瘤常表現類似症狀
一般子宮內膜異位症痛經較重，爲繼發、漸進。子宮一致性脹大，但不甚大。如伴發其他部位異位內膜時，則有助於鑑別。確實困難者可試用藥物治療，如症狀迅速（用藥1～2個月）改善，診斷傾向於子宮內膜異位症。應當指出，子宮腺肌病可與子宮肌瘤同時存在（約10%）。一般術前較難鑑別，須待手術切除子宮的病理檢查。
二、直腸癌
當子宮內膜異位症侵犯直腸、乙狀結腸而範圍較廣時，往往在該處形成硬塊，造成部分梗阻，個別情況異位子宮內膜侵及腸粘膜引起出血，則更似直腸癌。但直腸癌的發生率遠較腸子宮內膜異位症的發生率高。一般直腸癌患者體重減輕明顯，腸出血較頻，與月經無關，無痛經。肛診時腫瘤固定於腸壁，腸壁四周皆狹窄。鋇灌腸可見腸粘膜不平，鋇充盈不良範圍小。乙狀結腸鏡檢查看到潰瘍，出血，活檢可確診。腸子宮內膜異位症體重不減輕，腸很少出血，個別出血也在月經期發生，痛經較重。肛診時粘膜與其底部腫塊不相粘連，僅前壁發硬。鋇灌腸顯示腸粘膜光滑，鋇充盈不良範圍廣。
三、卵巢惡性腫瘤
卵巢癌誤診爲卵巢的子宮內膜異位症，則延誤治療，故必須慎重。卵巢癌不一定有腹痛症狀，如有往往也爲持續性，不像子宮內膜異位症的週期性腹痛。檢查時卵巢癌爲實質感，表面凹凸不平，體積亦較大。卵巢的子宮內膜異位症還可能伴發其他部位的子宮內膜異位症，而兼有各該部位病變的體徵。對於不能鑑別的患者，年齡大的應實行剖腹探查，年紀輕的可短時按子宮內膜異位症治療，以觀察療效。
四、附件炎
卵巢的子宮內膜異位症，往往誤診爲附件炎症。二者都能在盆腔形成有壓痛的固着包塊。但子宮內膜異位症病人無急性感染病史，患者多經各種抗炎治療而毫無效果。並應詳細詢問痛經開始時期及疼痛程度。這種病例往往子宮直腸窩處有異位內膜結節，如仔細檢查當可查出，有助診斷。必要時可用藥物試探治療，觀察有無療效來鑑別。一般在卵巢的子宮內膜異位症，輸卵管往往通暢。因此可試用輸卵管通水試驗，如通暢，則可排除輸卵管炎症。
