幾乎所有腫瘤，診斷的金標準都是以病理診斷為主，也就是取出組織進行病理學檢查，證明是癌症，或者證明是良性腫瘤。卵巢位於盆腔深部，早期患者通常沒有明顯症狀，多數是由於卵巢囊腫進行手術治療，手術中進行術中冰凍，意外發現是卵巢癌。

70%的卵巢癌真正被發現時，多數已經是晚期，晚期患者會有腹脹、腹痛、腹圍增加、容易飽腹、短期內體重下降等症狀，還有可能會有尿頻、尿急等表現。17%左右的卵巢癌，有遺傳因素，需要通過仔細詢問患者的病史，尤其是乳腺癌病史、卵巢癌病史、結腸癌病史等家族史。然後結合全面體格檢查，重點是婦科檢查，再經過影像學，如超聲、增強CT，增強核磁，或者PET-CT等，提示患者是否有盆腔包塊。

如果超聲提示患者盆腔腫物內呈實性，或有乳頭樣結構、血流豐富、阻力指數偏低，而增強CT，或增強核磁提示腫瘤內有不規則強化，PET-CT提示有高代謝的種物，這樣均提示是有惡性的可能。此時患者再結合腫瘤標記物，如CA125(癌抗原 125) 、HE4(人附睪蛋白4)等檢查，必要時進行胃鏡、腸鏡檢查，排除胃腸道的腫瘤轉移，可以考慮患者是否是患有卵巢癌。對於臨床高度懷疑卵巢癌的患者，可以通過抽腹水、胸水，進行細胞學檢查，或進行腹腔鏡探查，取出腫物組織進行病理學檢查，以明確診斷。