Da Unterbauchschmerzen so viele verschiedene Ursachen haben können, ist es zu Beginn aller Untersuchungen wichtig, dass der behandelnde Arzt alles über die Krankheitsgeschichte (Anamnese) des Patienten weiß. Dabei ist von Interesse, seit wann und wie lange die Schmerzen schon bestehen, wo genau sie am stärksten sind, ob es einen möglichen Auslöser gibt, ob bestimmte Nahrungsmittel oder Tätigkeiten die Schmerzen verschlimmern, wie häufig die Beschwerden bisher aufgetreten sind und ob weitere Begleitsymptome wie Fieber oder Verdauungsstörungen aufgetreten sind. Es ist auch entscheidend, wie der Patient seine Schmerzen beschreibt, ob sie eher krampfartig oder dauerhaft, plötzlich einsetzend oder schleichend beginnend sind. Wichtig ist für den Arzt auch zu wissen, ob der Betroffene irgendwelche Krankheiten hat und ob er Medikamente einnimmt.

Bei der klinischen Untersuchung hört der Arzt zunächst mit einem Stethoskop die Darmgeräusche ab: Sind sie verstärkt oder abgeschwächt, klingen sie hoch oder tief? Danach tastet er mit den Händen den Bauch ab: Ist er hart oder weich? Zeigt sich eine Abwehrspannung der Muskeln? Kann ein Loslassschmerz ausgelöst werden? Wo sind die Schmerzen durch Druck am stärksten? Sind irgendwo Knoten oder Verhärtungen zu spüren?

Bei Frauen werden auch Vagina, Gebärmutter und Eierstöcke abgetastet.

Besteht der Verdacht, dass eine Erkrankung des Rektums (Enddarms) oder sogar ein Tumor die Ursache der Schmerzen sein könnte, wird der letzte Darmabschnitt rektal mit einem Finger abgetastet.

Zusätzlich werden in der Regel die Organe mittels eines Ultraschallgeräts untersucht. Bei Frauen können die inneren Geschlechtsorgane gut durch einen vaginalen Ultraschall dargestellt werden.

Als weitere diagnostische Maßnahmen werden Röntgenbilder des Beckens, des Bauchraums und des Brustkorbs sowie ein Schwangerschaftstest durchgeführt.

Im Labor werden eine Blut- sowie eine Stuhl- und Urinprobe auf mögliche Krankheitserreger oder Entzündungszeichen untersucht.