Діагностика фіброаденоми здійснюється лікарем мамологом. Перш за все, проводиться клінічний огляд і пальпація молочних залоз. Велику фіброаденому можна визначити візуально. Навпомацки фіброаденома сприймається як щільна й еластична пухлина з чіткими краями. Її розмір становить від декількох міліметрів до 5 сантиметрів.
Після цього проводиться УЗД молочних залоз і пахвових лімфовузлів, що
дозволяє визначити наявність фіброаденоми, її розташування та розміри. Для уточнення діагнозу проводиться біопсія пухлини з допомогою тонкої голки. Отриманий матеріал відправляють на цитологічне дослідження. У деяких випадках для діагностики фіброаденоми застосовується мамографія.