تشخیص سرطان معده با گرفتن شرح حال و معاینه دقیق بیمار انجام می شود. بیمار معمولا دچار علائمی مانند سوء هاضمه، سوزش سردل، دفع بادگلو، احساس نفخ و گاز در شکم، ، درد شکمی، حالت تهوع، اسهال یا یبوست به همراه از دست دادن شدید وزن، استفراغ خونی یا مدفوع سیاه رنگ (Melena) است.
در مرحله بعد بیشتر پزشکان آندوسکوپی دستگاه گوارش فوقانی را انجام می دهند. در این روش، پزشک امکان دیدن فضای داخل مری و معده و قسمت ابتدایی روده باریک را دارد و اگر ضایعه ای به صورت زخم یا التهاب دیده شود، پزشک می تواند از ضایعه نمونه برداری (Biopsy) کند و برای تشخیص به آزمایشگاه آسیب شناسی بفرستد.
روش دیگر، انجام سونوگرافی داخلی از طریق آندوسکوپی (Endoscopic Ultrasound) است که به پزشک امکان می دهد علاوه بر دیدن داخل معده توسط دوربین، بافت مخاطی و عضلانی معده را نیز از داخل مورد ارزیابی اولتراسوند قرار دهد. روشهای مختلف تصویربرداری نظیررادیوگرافی معده با کمک ماده حاجب (Barium-meal Gastric Photofluorography)، CT-scan و MRI نیز در صورت لزوم و صلاحدید پزشک می توانند در تشخیص بیماری به کار گرفته شوند.