Các bác sĩ sử dụng các xét nghiệm hình ảnh như chụp X-quang, quét MRI, chụp CT và quét PET để chẩn đoán sarcoma mô mềm, Học viện bác sĩ phẫu thuật chỉnh hình Hoa Kỳ tuyên bố. Tuy nhiên, các bác sĩ thường thực hiện sinh thiết, trong đó liên quan đến việc trích xuất một mẫu mô, để có một xác nhận kết luận.
Theo Hiệp hội Ung thư Hoa Kỳ, xét nghiệm hình ảnh cộng hưởng từ có hiệu quả để đánh giá kích thước và vị trí của khối u và xác định loại mô bị ảnh hưởng. Trong quy trình này, một máy tính sẽ diễn giải cách một loạt sóng vô tuyến tương tác với từ trường, tạo ra hình ảnh bên trong cơ thể. Các loại mô và bệnh tật khác nhau tạo ra sự dao động trong mẫu sóng vô tuyến và các kỹ thuật viên có thể sử dụng thuốc nhuộm tương phản để cải thiện độ rõ nét của hình ảnh.
Hiệp hội Ung thư Hoa Kỳ lưu ý rằng chụp cắt lớp vi tính rất hữu ích để kiểm tra sarcoma mô mềm ở ngực hoặc bụng và xác định xem khối u đã phát triển lan sang các cơ quan khác, chẳng hạn như gan hoặc phổi hay không, Hiệp hội Ung thư Hoa Kỳ lưu ý. Chụp CT lấy tia X 360 độ của cơ thể để tạo ra hình ảnh mặt cắt ngang chi tiết và quy trình này cũng có thể yêu cầu thuốc cản quang. Trong một số trường hợp, bác sĩ sử dụng chụp CT để hướng dẫn kim sinh thiết khi lấy mẫu mô.
Theo Học viện Bác sĩ phẫu thuật chỉnh hình Hoa Kỳ, phương pháp chụp X-quang truyền thống có thể giúp các bác sĩ xác định liệu khối u đã di căn đến xương gần đó hay chưa và xác định vị trí các vùng mô vôi hóa trong khối u.