醫師會仔細詢問患者的病史，並做完整的理學檢查，包括骨盆腔檢查，觸診陰道、直腸和下腹部是否有腫塊或新生物的情形，如有異狀，即安排超音波做進一步檢查，但唯有病理切片檢查，才能確定是否為卵巢癌。醫師可能作的檢查包括：
骨盆腔檢查：
檢查子宮、陰道、卵巢、輸卵管、膀胱和直腸的狀況，是否有不正常的大小或形狀。
超音波(ULTRASONOGRAPHY)：
超音波檢查，是一種利用高頻率聲波的檢查，將此聲波對準人體，接收反射回來的過程所形成的圖片影像，健康的組織、充滿體液的囊泡及惡性腫瘤會形成不同的影像。較不具侵襲性、花費較低、安全性佳，所以常被列入第一線檢查，超音波檢查的準確性常會被幾項因素影響：
1.
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經驗豐富，技術純熟的醫師，甚至可發現直徑小於一、二公分的腫瘤，但如檢查者的技術、判讀能力及細心程度不足，就會影響診斷的準確性。 |
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超音波特有的死角，如橫隔膜的下方、肝的邊緣區等，會影響診斷的準確性。 |
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會因病人的體型、肥胖度、腹壁脹氣等因素而受到影響。
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電腦斷層掃瞄(CT SCAN)：
以電腦配合X光機器做檢查，可顯現出身體內部影像的圖片。電腦斷層攝影可提供腫瘤的正確位置、周圍 器官的相互關係、有無淋巴結轉移、且不受氣體影響，幾乎沒有死角，可作為極佳的診斷參考，幫助治療
方式的選擇。但電腦斷層攝影受到儀器角度的限制，只能做橫切面，以及檢查時病人呼吸的影響，所以有 時電腦斷層攝影不適合大範圍的癌細胞搜尋。
下腸胃道檢查或鋇劑灌腸攝影：
是一系列結腸和直腸的X光檢查，將含有鋇劑的灰白色顯影劑，用灌腸的方式由肛門注入，在X光上
描繪出大腸的外形，幫助醫師診斷癌症或其它異常的區域。
靜脈腎盂攝影：
將顯影劑由靜脈注入體內，藉以檢查腎臟及輸尿管的X光檢查。
血液檢查：
檢查AFP、 HCG和CA-125等數值，供醫師作判斷用。
CA-125：
CA-125是一種腫瘤標記，卵巢癌細胞會製造這種物質，使用抽血的方式，檢查CA-125是否升高，可作為診斷的依據，但不是所有卵巢癌的CA-125都會升高，有些良性的卵巢疾病也可能升高，所以不能單靠CA-125升高作為是否罹患卵巢癌的判斷依據。
切片檢查：
唯一能較精確診斷卵巢癌的方法，以外科手術在病灶上取少許組織，經由病理化驗確定是否有癌細胞，經外科醫師開刀取得組織的方式，稱為剖腹探查。如果高度懷疑是癌症，外科醫師會將整個卵巢切除(稱卵巢切除術)，因為若只切除卵巢的外層，可能使癌細胞掉落，造成癌細胞擴散。
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