לעתים קרובות הרחם מקובע ולא נייד, רגיש למגע בעיקר בבדיקה עמוקה. בחלק ניכר מהחולות עם אנדומטריוזיס אפשר למשש בליטות באזור הרצועות האוטרוסקראליות באגן הקטן ורגישות עזה. בליטות אלו ומעורבות של המחיצה הרקטו-וגינאלית ניתנות למישוש בעיקר בבדיקה רקטלית.
בבדיקה גינקולוגית ניתן למשש את השחלות בעיקר באם מוגדלות עקב ציסטות שחלתיות.
האבחנה הסופית של המחלה - לפני הטיפול - צריכה להיעשות באמצעות הלפרוסקופיה. חשד לקיום אנדומטריוזיס עולה מן התסמינים,מ מהבדיקה הגינקולוגית, בדיקת על-קול שיכולה לזהות ציסטות בשחלות ובדיקת דם של חלבון CA 125 שנמצא מוגבר במחלה זו. הציסטות בשחלות, המכונות 'ציסטות מסוג שוקולד', הן תוצאה של דמם חוזר בשתל רירית הרחם על פני השחלה עם היווצרות חלל המתמלא בדם ישן וצבעו הופך לחום.