Se dai primi esami risulta ipotizzabile la presenza di una massa tumorale, è opportuno eseguire una risonanza magnetica con liquido di contrasto. Se all'esito di tali esami vi è il sospetto di una neoplasia, è raccomandabile una biopsia da effettuarsi o mediante ago aspirato, oppure analizzando la massa escissa in seguito all'intervento chirurgico. Il Sarcoma di Ewing, al pari di altre tipologie di sarcomi, si caratterizza per la presenza di traslocazione, cioè una anomalia della riproduzione dei cromosomi della cellula.