Pri diagnostiki raka dojk sta na prvem mestu anamneza in klinični pregled. V anamnezi smo pozorni predvsem na ginekološko anamnezo, uporabo kontracepcije, hormonskega nadomestnega zdravljenja ter družinsko anamnezo. Pri kliničnem pregledu smo pozorni na vidne in tipljive spremembe dojk. V slikovni diagnostiki uporabljamo mamografijo, ultrazvok in magnetno resonanco. Temeljna slikovna preiskava pri raku dojk je mamografija, ki jo uporabljamo tudi pri presejanju za raka dojk, vse druge preiskave so dopolnilne. Ultrazvok dojke je osnovna slikovna preiskava pri bolnicah, mlajših od 35 let, in dopolnilna preiskava pri starejših od 35 let. Magnetno resonanco dojk uporabimo ob določenih indikacijah. Dokončna postavitev raka dojk je možna s histopatološkim pregledom odvzetega vzorca tkiva, ki ga pridobimo z biopsijo s tanko ali z debelo iglo, z vakuumsko asistirano biopsijo ali s kirurško biopsijo.