Usein potilailla on jokin vähäinen urheiluvamma, joka ei sitten paranekaan odotetussa tahdissa. Vammalla sinänsä ei ole tekemistä syövän syntymisessä, mutta se voi kipeyttää normaalia herkemmin sairaan luun. Joskus oireena voi olla murtuma. Ewingin sarkoomassa voi olla myös yleisoireita, kuten kuume ja painonlasku. Noin joka viidennellä on etäpesäkkeitä taudin toteamisvaiheessa. Nämä sijaitsevat tavallisimmin keuhkoissa, jolloin oireena voi olla yskää ja hengenahdistusta.
Oirekuvan perusteella ensimmäinen tutkimus on yleensä tavallinen röntgenkuva oireilevalta alueelta. Mikäli tässä on kasvainlöydöstä, potilas tulee lähettää yliopistosairaalaan tutkimuksiin. Luusarkooman diagnostiikka on keskitetty yliopistosairaaloihin, jotka vastaavat myös lopullisesta hoidosta. Suomessa hoitoja antavat Helsingin, Kuopion, Tampereen ja Turun yliopistolliset sairaalat.
Sairaalatutkimuksina tehdään vartalon tietokonetutkimus ja kasvainalueen magneettikuvaus, joista on kerrottu pehmytkudossarkoomaosiossa. Diagnoosin varmistaa vasta koepala, joka otetaan siis yliopistosairaalassa.