אנדומטריוזיס עמוקה הכוללת פגיעה עצבית הינה אחת הצורות הנדירות ביותר של אנדומטריוזיס עמוקה. במקרי אנדומטריוזיס אלו, רקמת הצלקת של האנדומטריוזיס עלולה לערב את העצבים באופן ישיר או למשוך אותם. ישנם נגעים הנבנים מסביב לעצבי האגן ובאזור הרחם, מה שיכול להוביל לכאבים כרוניים.  מרבית מקרים אלו נובעים מהימצאות של נגעי אנדומטריוזיס בעצבים באזור האגן ובעצב השת (העצב ה-Sciatic, עצב גדול העובר דרך המותן, האגן וכפות הרגליים).ישנם מקרים הנובעים מפגיעות של אנדומטריוזיס באזורים שונים בעמוד השדרה. 

החולות עם סוג אנדומטריוזיס עמוקה עלולות לסבול ממגוון תסמינים שיכולים להשתנות לפי מיקום הנגעים. סביר להניח שחולות הסובלות מפגיעה עצבית באזור האגן יחוו כאבים בגב התחתון שיכולים להקרין לרגליים, כאבים בירכיים המקרינים לישבן, הפרעות ביציבה והתכווצויות חזקות באזור האגן. מטופלות הסובלות מפגיעה עצבית עמוקה בעצב השת עלולות לסבול מתסמינים מעט שונים. חלק מתסמינים אלו הם חוסר תחושה באזורי הרגליים, גרירה של אחת מהרגליים, קושי להתנועע וכאבים שונים בגב התחתון.  

האבחון של אנדומטריוזיס עם פגיעה עצבית יכול להתבצע באמצעות בדיקת MRI המתמקדת באזורי העצבים באגן. רופאים רבים נוהגים לשלב את בדיקת ה-MRI יחד עם בדיקה ידנית של רופא המתמחה באנדומטריוזיס או בניורופלביולוגיה. לאחר האבחון, ניתן להתחיל לטפל. טיפול תרופתי לא יעלים את הנגעים, אך יש כמה דרכים בהן מטופלות יכולות להקל על הכאבים שלהן, כולל טיפולים שעובדים על העצבים עצמם. יש כאלו שמצאו הקלה באמצעות טיפולים הוליסטיים שונים כמו דיקור סיני או פיזיותרפיה קבועה. ישנם מקרים בהם הכאבים של החולות נחלשו בצורה משמעותית הודות למשככי כאבים ללא מרשם.  

עם זאת, יש מקרים בהם הדבר לא מספיק ובדיקות אלו לא מצליחות לאתר את הנגעים. מקרים אלו דורשים התערבות ניתוחית, לרוב ניתוח לפרוסקופי (ניתוח זעיר פולשני). ניתוח זה מאפשר לאבחן מחלות רבות ובכך להתאים את דרכי הטיפול למטופלת. עם זאת, ניתוח זה אמור להיות המוצא האחרון שמאפשר לאתר אנדומטריוזיס עמוקה עם פגיעה עצבית. ניתוחים אלו מורכבים,  לרוב המטרה בהם להפריד את הנגעים השונים מהעצבים עצמים. סיבוכים שעלולים להתרחש בניתוחים אלו כרוכים בפגיעה אפשרית בעצבים המעורבים.