Devant les signes décrit ci-dessus, le gynécologue ou le généraliste demande une échographie abdomino-pelvienne qui retrouve le plus souvent :
Cette échographie peut-être faite également par voie trans-vaginale, permettant de mieux visualiser les structures pelviennes. la place du scanner ou de l'imagerie par résonance magnétique reste à évaluer.
En fonction des résultats de cette échographie, on propose soit une simple surveillance si la masse est peu suspecte (il peut s'agir alors d'un kyste ovarien bénin), soit d'une biopsie sous coelioscopie ou laparotomie. Dans le cas ou les images observées à l'échographie sont fortement suspecte, la laparotomie est souvent décidée.
Le diagnostic de cancer de l'ovaire est fait sur un prélèvement des anomalies abdominales.
Le dosage du CA 125 sérique avant la chirurgie et avant le début de la chimiothérapie est un standard. Ce marqueur n'est cependant pas assez spécifique pour servir, seul, de dépistage. Il est utile dans le suivi de la patiente.
Chez la femme jeune, le dosage de l’AFP et de la HCG est recommandé pour exclure une tumeur germinale.
Elle a été définie en 2002 par la fédération internationale de gynécologie et d'obstérique et permet de faciliter la détermination du pronostic.
Dans son évolution naturelle le cancer de l'ovaire s'étend progressivement de l'ovaire au pelvis, envahi le péritoine et enfin dissémine des métastases au poumon au foie et parfois au cerveau.
Lorsque le cancer est confirmé, le bilan d'extension outre l'exploration de l'abdomen comprend une imagerie hépatique et thoracique. L'exploration de l'abdomen est généralement réalisée au cours d'une laparotomie. C'est cette intervention qui permet de définir précisément le stade de la maladie. C'est également à ce moment que le chirurgien décide quel type d'intervention faire. L'expérience de l'équipe chirurgicale est prépondérante dans la qualité de la prise en charge.
Les épanchement pleuraux découverts sur les imageries thoraciques doivent être ponctionnés à la recherche de cellules cancéreuses. Un imagerie de l'encéphale (IRM ou TDM) ne sont réalisés que s'il existe des signes neurologiques en faveur d'une atteinte.
La présence de lésions au niveau du foie, de la plèvre et du poumon sont synonymes d'une dissémination métastatique.