1.激素測定睪酮增高和(或)血清LH/FSH≥2.5～3：約75%患者LH升高，血LH與FSH比值與濃度均異常。
2.影像學檢查
(1)盆腔B超卵巢增大，每平面至少有10個以上2～6mm直徑的卵泡，主要分佈在卵巢皮質的周邊，少數散在於間質中，間質增多。
(2)氣腹攝片雙側卵巢增大2～3倍，若雄激素的主要來源為腎上腺，則卵巢相對較小。
(3)腹腔鏡(或手術時)見卵巢形態飽滿、表面蒼白平滑、包膜厚、有時可見其下有毛細血管網。因外表顏色呈珍珠樣，俗稱牡蠣卵巢，表面可見多個囊狀卵泡。
(4)經陰道超聲經陰道超聲100%可探測多囊卵巢，而經腹部有30%的病人漏診。對於未婚肥胖的患者可應用肛門超聲來檢測，可見一側或兩側卵巢各有10個以上直徑為2～9mm無回聲區，圍繞卵巢邊緣，呈車輪狀排列，稱為項鍊徵。連續監測未見優勢卵泡發育及排卵跡象。部分PCOS患者的超聲相可正常。
(5)其他腹部肥胖者應測空腹血糖及口服葡萄糖耐量試驗，還應測空腹胰島素及葡萄糖負荷後血清胰島素。肥胖型患者可有甘油三酯增高。
3.剖腹探查擬診卵巢腫瘤或欲行卵巢楔切時施行。
4.其他檢查
(1)陰道脫落細胞成熟指數是初步瞭解體內性激素狀況的簡易方法。睪酮過多的塗片往往出現3層細胞同時存在的片型，明顯增高時3層細胞數幾乎相等，但必須與炎症相區別。雌激素水平可以從表層細胞百分比來估計，但不能反映血液中激素的含量。
(2)基礎體溫測定判斷有無排卵，排卵者呈雙相型，無排卵者一般為單相型。
