El diagnóstico de la endometriosis viene determinado por la presencia de dolor pélvico, una masa palpable en la pelvis y esterilidad. Estos datos orientan hacia el diagnóstico de esta enfermedad, mientras que las formas leves en ocasiones pasan desapercibidas y quedan sin diagnosticar. Así pues, el diagnóstico se sospecha por los hallazgos de la historia clínica y la exploración física, confirmándose de una forma precisa efectuando una laparoscopia.

Durante esta intervención quirúrgica, bajo anestesia general, se introduce un fino endoscopio fototransmisor (laparoscopio) a través de una diminuta incisión en el abdomen. El cirujano puede así examinar el estado de los órganos abdominales y verificar la dimensión y magnitud de los tumores endometriales. Este método permite descartar otros problemas que presentan síntomas similares.

Los adelantos en las técnicas y los instrumentos para la endoscopia permiten a los ginecólogos realizar determinados procedimientos a través del laparoscopio que anteriormente habrían sido efectuados de forma más invasiva.

Uno de los mayores logros en el diagnóstico ha sido precisamente la incorporación de las microcámaras a los laparoscopios y la visión a través de los monitores de alta resolución.

Otras técnicas como la ecografía, el scanner o la resonancia magnética pueden valorar la presencia de lesiones endometriósicas en localizaciones distantes, sin embargo, solamente la laparoscopia ha permitido el diagnóstico más temprano de la enfermedad de mujeres en edad fértil.