A presença da endometriose pode ser suspeitada pela história clínica, pelo exame ginecológico e por alguns exames, como a dosagem do Ca-125 no sangue (costuma estar acima de 35 U/ml nos casos mais avançados) e a ultra-sonografia (USG). Após a USG pode ser realizada a Ressonância Nuclear Magnética (RNM) da pelve para o diagnóstico da endometriose profunda. A certeza, porém, só pode ser dada através da biópsia feita durante a cirurgia. A cirurgia mais indicada é a videolaparoscopia, que consiste na introdução de uma microcâmera através de um pequeno corte no umbigo e na manipulação da cavidade abdominal através de instrumentos cirúrgicos delicados que são introduzidos através de pequenos orifícios no abdome.