血常规、腹部CT及核磁共振检查可见局限于胃壁的软组织肿块，其表面光滑或呈分叶状，瘤体向腔内或向腔外生长或同时向腔内外突出，典型者呈哑铃状。
当坏死和溃疡形成时软组织肿块内可见低密度区，胃平滑肌肉瘤的肝转移几率高，淋巴结转移少见。
部分病例肝内转移灶显示靶心征，即低密度灶中心可见稍高度影，钡剂造影可见其形态呈腔外型及腔内外型。此外还有胃肠道疾病的超声检查、胃镜检查、血管造影、超声内镜检查、肌电图、组织病理学检查。