W zdjęciu rentgenowskim (RTG) nowotwór uwidacznia się jako niecharakterystyczny guz w obrębie tkanek miękkich, mogą być obecne niewielkie zwapnienia w guzie, czasem guz może powodować erozję kości.
Ultrasonografia (USG) jest wykorzystywana w ramach wstępnej diagnostyki i wymaga przeprowadzenia dokładniejszych badań, takich jak rezonans magnetyczny lub tomografia komputerowa. Badanie może ujawnić obecność guza w głębokich tkankach miękkich o różnej echogeniczności, USG doppler obrazuje wysoki stopień unaczynienia guza.
W tomografii komputerowej (TK) mięsak manifestuje się jako izodensyjny lub hipodensyjny guz o ostrych do naciekających obrysach, który ulega wyraźnemu wzmocnieniu kontrastowemu.
Rezonans magnetyczny (MRI) jest podstawowym badaniem obrazowym dla mięsaków położonych w obrębie kończyn i tułowiu. W obrazach T1-zależnych guz jest izointensywny lub hiperintensywny w stosunku do mięśni szkieletowych, ale mniejszej intensywności niż tkanka tłuszczowa. Typowo w obrazach T2-zależnych guz jest heterogenny o sygnale wyższym niż tkanka tłuszczowa. Często widoczne są duże puste przestrzenie odzwierciedlające kręte, poszerzone naczynia guza z szybkim przepływem krwi.