A ultrassonografia transvaginal (ou endovaginal) permite visualizar o interior do útero e dos ovários com alta definição. No exame, uma sonda fina e lubrificada (com cobertura protetora) é gentilmente inserida na vagina. Isso posiciona o aparelho bem próximo aos órgãos a serem avaliados. Não há necessidade de anestesia e não costuma causar dor (às vezes leve desconforto).

As imagens mostram detalhes de útero, endométrio, ovários e trompas, além de partes da bexiga. É indicada especialmente quando o ultrassom pélvico abdominal é insuficiente: acompanhamento precoce da gravidez, investigação de cistos, miomas, infertilidade, dor pélvica inexplicada ou sangramentos.

Na gestação inicial (até ~12 semanas), o transvaginal é a opção mais precisa para confirmar gravidez e visualizar o embrião. Com ele, também se pode examinar a posição do DIU e monitorar tratamentos ginecológicos. Ao contrário do exame abdominal, a paciente geralmente não precisa ter a bexiga cheia.