对有性生活的患者，医生会告知所要检查的项目并取得配合，嘱患者排空膀胱，取截石位，观察外阴有无异常。
消毒后，医生会用窥阴器扩大阴道口，暴露子宫颈，观察阴道壁及宫颈的情况。然后一手的两指或一指放入阴道，另一手在腹部配合检查（即双合诊）以了解卵巢的位置、大小、质地、活动度及有无压痛。
目前尚未寻找到特异性的肿瘤标志物，一些卵巢肿瘤标志物可用于辅助诊断或监测病情。
怀疑恶性者，利用腹水细胞学检查找癌细胞，可以提高癌细胞的阳性检出率。有助于确定分期及选择治疗方法。
腹部平片可显示畸胎瘤内有骨骼及牙齿阴影。
可用于提示肿瘤部位、大小、形态，提示肿瘤的性质。
彩色多普勒超声扫描，能测定卵巢及其新生组织血流变化，有助于诊断。
可清晰显示肿块的形态，还可显示有无肝、肺结节及腹膜后淋巴结转移。
MRI具有较高的软组织分辨度，在评估肿瘤局部浸润的程度、周围脏器的浸润、有无淋巴结转移、有无肝脾转移和确定手术方式有重要的参考价值。
病理学检查是诊断的依据。医生会取病变组织送往病理科进行检查，从而判断卵巢畸胎瘤的良、恶性程度。
