根據臨床症狀判斷：
患者通常有痛經的病史，常常在月經來前一、二天就開始痛，持續整個經期，月經結束後幾天都還會痛。有些婦女合併有貧血、經血過多、性交疼痛及不孕等問題。
婦科內診：
可以發現子宮瀰漫性肥大，通常呈球。月經期間子宮會腫大，內診時子宮會有壓痛，月經終了時稍微會縮小，並且壓痛會消失。
超聲檢查：
B超為目前最為常用和簡便的輔助診斷方法。它可顯示子宮增大，形狀不規則，肌瘤數目、部位、大小及肌瘤內部是否均勻或液化、囊變等。超聲檢查既有助於診斷子宮肌瘤，併為區別肌瘤、腺肌瘤，以及肌瘤是否有變性提供參考，又有助於與卵巢腫瘤或其他盆腔腫塊鑑別。
磁共振檢查：
在國外非常多的使用磁共振檢查婦科疾病。在我國，其重要性也逐漸被臨床認可。因為磁共振檢查不僅無電離輻射危害，而且具有極高的軟組織分辨率和功能成像能力；尤其是磁共振擴散加權成像與動態增強磁共振成像相結合，可以幫助醫生清晰、準確的鑑別病變是子宮肌瘤，腺肌瘤，還是惡性的子宮肉瘤。
而且在磁共振引導聚焦超聲術前或腹腔鏡手術前，磁共振檢查也有助於醫師在術前瞭解肌瘤的準確數目、大小和位置，確定肌瘤有無變性，更適合哪種治療方式。
診斷性刮宮：
通過宮腔探針探測子宮腔大小及方向，感覺宮腔形態，瞭解宮腔內有無腫塊及其所在部位。對於子宮異常出血的患者常需鑑別子宮內膜病變，診斷性刮宮具有重要價值。
宮腔鏡檢查：
在宮腔鏡下可直接觀察宮腔形態、有無贅生物，可用於黏膜下肌瘤的診斷和摘除。
此外，子宮腺肌症患者的糖類抗原CA-125有時也會升高，可以做為診斷之參考。
