Os dados clínicos (sintomas e exame físico) apresentam sensibilidade e especificidade altas na endometriose e deve ser considerado como método suficiente para o diagnóstico.

A ultrassonografia transvaginal deve ser solicitada como exame inicial na investigação da endometriose pélvica, pois tem valor preditivo positivo elevado para cistos ovarianos e lesões peritoneais.

A dosagem sérica do CA-125 tem sensibilidade alta e especificidade baixa para a endometriose, independente do estádio da doença.

A laparoscopia diagnóstica, apesar do maior número de falsos-negativos nas lesões peritoneais profundas, ainda é caracterizado como padrão-ouro.

A ressonância nuclear magnética apresenta sensibilidade alta para lesões peritoneais menores e pode atualmente ser considerada como substituta da ultrassonografia e laparoscopia.