子宫肌瘤的诊断一般通过病史、体征和B超检查可以初步诊断，但是不能最后确诊，最后确诊需要依靠病理检查。
超声检查只是一种影像学检查，超声检查通过肌瘤生长的特性以及肌瘤的回声和包膜，能够初步区分子宫肌瘤和其它盆腔肿块。进一步检查的仪器有核磁共振，核磁共振可以准确判断肌瘤大小、数目和位置。
另外，局限性子宫腺肌病类似子宫肌壁间肌瘤，单纯依靠超声检查有时会出现误诊。在术中发现瘤体没有包膜，周围组织没有界限，并且难以切除，术后的病理进一步确诊。