Наиболее надежным методом диагностики рака шейки матки является патологическая биопсия шейки матки. На ранних стадиях рака обычно проводится ТЦТ (жидкостная цитология), ВПЧ (вирус папилломы человека), кольпоскопический осмотр и оценка, которые завершаются трехэтапной процедурой биопсии шейки матки, при которой окончательный диагноз ставится на основании гистологической диагностики. Биопсия шейки матки представляет собой одно- или многоточечную биопсию аномальной области под кольпоскопическим осмотром и оценкой. Для тех, у кого обнаружены аномальные TCT или ВПЧ, но кольпоскопическая поверхность гладкая с зоной трансформации III типа и не видно никаких аномалий, одновременно может быть проведено соскоб цервикального канала для помощи в диагностике. Для отдельных пациенток, у которых биопсия шейки матки не позволяет исключить инвазивную карциному или подозрение на микроинвазивную карциному, обычно требуется конизация.