Os critérios ultrassonográficos incluem a presença de quatro ou mais folículos em ambos os ovários, medindo 2 a 3 mm de diâmetro e/ou volume ovariano aumentado (> 8 mL).

Para diagnóstico de SOP, é necessária a presença dos três critérios: oligomenorreia e/ou anovulação, sinais clínicos e/ou bioquímicos de hiperestrogenismo e ovários policísticos (por ultrassonografia).

Algumas condições podem estar associadas à SOP, como hiperplasia adrenal congênita não clássica, doença da tireoide, tumores secretores de androgênio e hiperprolactinemia.

A infertilidade é um critério necessário para o diagnóstico de SOP e deve ser considerada após um casal não obter gravidez no período de um ano, tendo relações sexuais sem uso de nenhuma forma de anticoncepção.

Se a paciente tem oligomenorreia e evidência de hiperandrogenismo e outras causas além da SOP foram descartadas, ela preenche os critérios para o diagnóstico de SOP e não é necessário fazer ultrassonografia.