La historia clínica del paciente y el examen físico son de vital importancia en el diagnóstico del osteosarcoma. Aunque el dolor óseo de reciente aparición no suele sugerir el osteosarcoma como sospecha inicial, un dolor persistente que dure más de 3-4 semanas justifica una investigación más cuidadosa. Cuando el dolor se acompaña de hinchazón, generalmente se realizan los siguientes exámenes para confirmar el diagnóstico:

* Radiografía (Rayos X): Puede permitir la visualización del tumor. Sin embargo, las lesiones de osteosarcoma en etapas muy tempranas a veces pueden pasarse por alto en las imágenes de rayos X. Por lo tanto, la evaluación por parte de un médico especializado en tumores óseos es de gran importancia.
* Resonancia Magnética (RM): Proporciona información detallada sobre el tamaño y la extensión del tumor, así como su relación con los tejidos circundantes. En ocasiones, se pueden usar agentes de contraste para mejorar la calidad de la imagen.
* Tomografía Computarizada (TC): Se utiliza para un examen más detallado de la ubicación y las características del tumor dentro de la estructura ósea. Además, se puede realizar una TC de tórax para evaluar posibles metástasis en los pulmones.
* Gammagrafía ósea: Un método utilizado para detectar la posible propagación del tumor (metástasis) en otros huesos del cuerpo.
* Biopsia: Es el estándar de oro para confirmar el diagnóstico de osteosarcoma. Se toma una pequeña muestra de tejido del tumor mediante un procedimiento intervencionista y se examina bajo un microscopio por un patólogo.