乳腺癌诊断除症状体征外，需为患者安排辅助检查，辅助检查包括血液检查。需要检测患者肿瘤标志物是否升高，特别是C15状态。
其次，乳腺影像学检查也非常重要，包括乳腺X线摄片、乳腺核磁、乳腺B超。如经常使用的乳腺X线摄片，适用于年龄较大患者。乳腺X线摄片可以发现乳腺微小钙化，乳腺X摄片又称为乳腺钼靶。乳腺钼靶上的典型表现是肿块不规则，边缘有毛刺，并且有细沙样钙化，也可以伴腋下淋巴结肿大。由于乳腺B超的优点是没有辐射性，所以对于腺体丰富的患者而言，乳腺B超检查非常重要。同时，乳腺超声造影或血流显象，可以进一步辅助乳腺癌检查。乳腺核磁能够检测出乳腺癌的多发病灶，但缺点是花费较大，耗时较长，所以对于高度怀疑乳腺患者，在临床上经常把上述三种检查有机进行结合，以提高乳腺癌诊断率。
乳腺癌最终诊断依赖于病理学诊断，因此可以为患者安排空心针活检，取活检进行病理学检测。