Det dröjer i genomsnitt 7–9 år innan endometriospatienter får rätt diagnos. Svårigheten att ställa en diagnos beror säkert åtminstone delvis på den allmänna förekomsten av endometriosliknande känningar även hos friska kvinnor. När sjukdomen identifieras och behandlas förbättras patientens livskvalitet avsevärt.
Vid den ytliga formen av endometrios utförs vanligtvis en gynekologisk undersökning och ultraljudsundersökning, men de typiska symtomen leder till diagnosen. Hormonbehandling kan påbörjas vid misstänkt endometrios utan laparoskopi eller titthålsoperation i bukhålan. Om läkemedelsbehandlingen inte lindrar symtomen kan man göra en endoskopiundersökning av bukhålan för att behandla eventuella endometrioshärdar.
Ofta upptäcks vid gynekologisk undersökning av endometriospatienter exceptionell ömhet vid beröring bakom och på sidorna av livmodern, och i slidans botten kan man se eller känna ojämnhet, vilket är ett tecken på endometrioshärdar. Med ultraljud går det bra att urskilja endometriom i äggstockarna, och djupa härdar på urinblåsan samt de flesta djupa härdar i tarmen. I tveksamma fall kan man ibland göra en magnetundersökning av bäckenet, en blåsundersökning (cystoskopi) eller en koloskopi.