À partir des années 2000, la mammographie numérique a remplacé progressivement la mammographie analogique. Cette numérisation de l'image a permis de développer des applications visant à améliorer les performances de la mammographie, le diagnostic et la prise en charge des patientes. Les principales avancées technologiques sont représentées par la tomosynthèse mammaire, l'angiomammographie ou encore l'intelligence artificielle. La tomosynthèse (ou mammographie 3D) réalise de multiples acquisitions sous différents angles du tube, permettant de reconstruire des plans tomographiques parallèles au détecteur et visant à s'affranchir des superpositions rencontrées en mammographie 2D. La tomosynthèse améliore à la fois la sensibilité et la spécificité de la mammographie 2D, et est déjà très utilisée en routine clinique.

L'angiomammographie, mammographie avec injection de produit de contraste iodé, vise à mettre en évidence l'angiogenèse lésionnelle. Ses performances se rapprochent de celles de l'imagerie par résonance magnétique (IRM) mammaire et ses indications sont détaillées dans un rapport récent de la Haute Autorité de santé.

Enfin, de nombreux systèmes d'intelligence artificielle sont capables d'extraire des données des imageries numériques du sein. Actuellement, ils sont principalement commercialisés pour la mammographie 2D ou 3D.