Diagnosen magcancer ställs vanligtvis vid en endoskopi av magsäcken och diagnosen fastställs med hjälp av vävnadsprov som man tar i samband med endoskopin. Efter att man har fastställt diagnosen gör man en datortomografi av kroppen för att utreda om tumören har spridit sig utanför magsäcken och hjälpa till att ta fram en behandlingsplan.
På en del patienter gör man en ultraljudsundersökning i samband med endoskopin av magsäcken (en så kallad endoskopisk ultraljudsundersökning) för att få en uppfattning om hur djupt tumören växer i magsäckens vägg. Ibland hämtar man tilläggsuppgifter om spridningen till exempel med hjälp av en magnetkameraundersökning, eller PET-undersökning, av levern.