A investigação do câncer de ovário não consiste em uma análise única, mas sim em um sistema de avaliação sequencial: queixas e anamnese, exame ginecológico, exames de sangue, ultrassonografia, tomografia computadorizada, às vezes ressonância magnética ou tomografia por emissão de pósitrons, obtenção de tecido tumoral, exame histopatológico e testes de genética molecular.