Yumurtalık kanserinin teşhisi oldukça zordur ve birçok kadın belirtileri için farklı ifadeler kullanırlar. Yumurtalıklar kasıkların iç tarafında olduğundan, erken dönemde yumurtalık kanserinin teşhisi oldukça zordur. Hiçbir şikâyeti olmayan kadınlarda tarama amaçlı bir test yoktur. Jinekolojik muayene sırasında bu bölgede kitle saptanması doktorun bir takım testler istemesini sağlar. Bu testlerden birisi ultrason görüntüleme yöntemidir. Vajinanın iç kısmına küçük bir alet yerleştirilerek yapılan bu yöntemde yumurtalıklardaki kitle saptanır. Bu kitlenin hareketsiz olması yumurtalık kanseri olma riskini arttırır. Fakat bu yöntemle tümörün iyi veya kötü huylu oldu anlaşılamaz.
Bunu anlamak için doktor karın bölgesinde küçük bir kesik yaparak laparoskop denilen aletle yumurtalıkları görüntüler. Bu sırada tümörden küçük bir parça alır. Ayrıca yapılan kan testlerinde bir kanser göstergesi olan CA-125’in yüksek saptanması, diğer testlerle birlikte tanıyı büyük ölçüde koydurur. Ayrıca bu test hastaların takibinde oldukça önemlidir. Belirli aralıklarla bu testin yapılması hastaların tedaviye verdiği cevabı ve tekrarlama ihtimalinin takip edilmesini sağlar. Fakat CA-125 sadece yumurtalık kanserinde yükselmez. Yumurtalık kistleri, enfeksiyon gibi durumlarda da bu maddenin kandaki düzeyi artmaktadır. Hastalığın kesin tanısı için tümörden alınan parçanın patoloji laboratuarında incelenmesi gerekir.