Dijagnoza raka jajnika često počinje kada se na jajnicima osjeti masa tijekom rutinskog fizičkog pregleda ili tijekom pregleda kako bi se utvrdio uzrok upornih, abnormalnih simptoma. Nakon opipanja mase, naručit će se ultrazvučna ili računalna tomografija (CT) te će se napraviti krvni test za tumorski biljeg CA125. Daljnje snimanje prsnog koša i debelog crijeva može se naručiti ako se sumnja na metastazu karcinoma jajnika. Ako je opravdano, izvršit će se kirurški zahvat kako bi se pregledali i reproduktivni organi i trbušna šupljina te uklonio rak.
Simptomi su obično prvi znak medicinskog problema i često se koriste u dijagnozi. Simptomi raka jajnika slični su nekoliko benignih medicinskih stanja i stoga ne zahtijevaju često posjet ginekološkoj ordinaciji. Kao rezultat toga, tumori se često nalaze tijekom rutinskih ginekoloških pregleda. U nekim slučajevima, nekoliko trajnih simptoma, kao što su trbušni pritisak, bol u zdjelici, gubitak apetita i promjene crijeva ili mjehura, mogu biti nedopušteni posjet liječniku i opravdati pregled zdjelice.
Tijekom ginekološkog pregleda liječnik će palpirati reproduktivne organe. Ako se napipa ili posumnja na masu, sljedeći korak u dijagnozi raka jajnika bit će slika jajnika. Ultrazvuk ili CT slike koristit će se za pregled jajnika i traženje znakova metastaziranog raka u cijeloj trbušnoj šupljini. Ako je rak metastazirao, može se naručiti dodatna slika, kao što je rendgenska slika prsnog koša, rentgen s barijevim klistirom ili magnetska rezonancija (MRI) kako bi se utvrdilo širenje tumora.
Stanice raka jajnika, druge vrste tumorskih stanica, a ponekad i normalne stanice imat će proteinski tumorski marker na svojim površinama nazvan CA125. Ovaj poluspecifični protein može se koristiti kao pokazatelj raka jajnika i pomoć u dijagnozi raka jajnika. Kada je CA125 povišen u krvi, to može ukazivati na prisutnost raka jajnika, ali neka benigna stanja, kao što su trudnoća, endometrioza i fibroidni tumori također mogu uzrokovati povišenu vrijednost CA125. CA125 krvni test koristi se kao jedan mali dio u dijagnostici raka jajnika. Ovaj test se također koristi za uspostavljanje osnove za praćenje učinkovitosti bilo koje buduće kemoterapije.
Ako se uoči masa na jajnicima ili u trbušnoj šupljini, bit će naređena operacija. Operacija za dijagnozu karcinoma jajnika može se izvesti laparoskopskom operacijom ili kao otvorena laparotomija. Tijekom kirurškog zahvata pregledat će se jajnici, unutarnji organi, dijafragma, stijenke trbuha, trbušno salo i limfni čvorovi na bilo kakve znakove raka.
Mali uzorak bit će uklonjen ako se sumnja na stanice raka. U operacijskoj sali uzorci će biti brzo zamrznuti, razrezani na iznimno tanke kriške za pregled pod mikroskopom i pregledati ih patolog. Sve identificirane stanice raka bit će uklonjene. Stadij ili širenje raka jajnika pažljivo će se bilježiti i kasnije koristiti za određivanje vrste liječenja.