乳腺纤维腺瘤因年轻人发生率高，所以通常以B超检查为主，不建议常规做钼靶和磁共振作为纤维腺瘤的常规影像学诊断方法。确诊依靠病理学检查。
多表现为卵圆形或分叶状、边缘清晰的高密度或等密度影，其内常可见粗大钙化。年轻女性腺体致密，肿物边缘常被正常腺体部分遮盖，故乳腺X线摄影在纤维腺瘤中的诊断作用有限, 推荐超声检查。对于不除外恶性可能性的纤维腺瘤患者，有必要行乳腺X线检查。
纤维腺瘤超声表现多为卵圆形或分叶状、边界清楚、有包膜的低回声区，纵横比＜1，生长迅速的纤维腺瘤中心可能出现梗死液化，超声表现为肿物内部的无回声区。
包括针吸细胞学，空心针穿刺活检，切取活体组织检查及切除活体组织检查。针吸细胞学检查对乳房肿瘤诊断符合率达90%以上。
当出现以下情况，应切除并行快速病理学检测：患者年龄>35岁；有乳房肿瘤家族史；乳房肿块近期增长迅速加快；乳房肿块伴有同侧腋窝淋巴结肿大；肿瘤穿刺细胞学检查发现可疑癌细胞；乳房特殊检查怀疑恶性。
