一、內鏡檢查
凡有便血或大便習慣改變、經直腸指檢無異常發現者， 應常規進行乙狀結腸鏡或纖維結腸鏡檢查。 內鏡檢查能在直視下觀察病灶情況， 並能取活檢作病理學診斷。
纖維結腸鏡檢查就目前而言是對大腸內病變診斷最有效、最安全、最可靠的檢查方法， 絕大部分早期大腸癌可由內鏡檢查發現。
二、雙重對比造影
傳統的鋇劑灌腸X線檢查對早期癌和大腸腺瘤顯示常有困難， 而氣鋇雙重對比造影技術已大大提高了早期大腸癌和小腺瘤的發現率和診斷準確卒， 目前已成為放射科常規檢查。
三、實驗室檢查
1、血紅蛋白檢查：凡原因不明的貧血， 血紅蛋白低於100g/L者應建議作鋇劑灌腸檢查或纖維結腸鏡檢查。
2、血清癌胚抗原(CEA)檢查：CEA檢查不具有特異性的診斷價值， 因此不適合作為普查或早期診斷， 但對估計預後、監察療效和復發方 面具有一定幫助。
3、大便隱血試驗：此方法簡便易行， 是大腸癌普查初篩方法和結腸疾病的常規檢查。 有條件者還可應用免疫學方法以提高正確率。
四、直腸肛門指撿
肛指檢查簡單易行， 直腸指檢目前仍是直腸癌手術前一系列檢查中最基本和最重要的檢查方法。
五、超聲顯象檢查
直腸內超聲顯象檢查是以探測直腸癌外侵和腫瘤對直腸壁的浸潤程度為目的的一種新的診斷方法，
六、磁共振檢查
有研究者稱對直腸癌的外侵， 磁共振檢查(MRI)較CT更有意義。 但目前磁共振還有不少技術問題需要完善， 對磁共振所提供的圖像認識也需進一步深化， 同時與腔內超聲顯象相比， 磁共振檢查費用昂貴也是其廣泛應用的障礙。
七、CT診斷
CT不能作為早期診斷的方法， 但CT對結腸癌的分期有重要意義， 尤其對於估計不能直接手術， 而在應用外放射或局部腔內放療後有可能被手術切除的病人更有價值。 CT對晚期直腸癌和復發性直腸癌的手術估計有較大意義， 可以直接觀察到腫瘤侵犯骨盆肌肉(提肛肌、閉孔內肌、尾骨肌、梨狀肌、臀肌)膀胱和前列腺。
手術後3個月時可作盆腔CT檢查， 作為基礎片， 以便於隨訪時對照用。 手術後2～3年內應每隔6～8個月作一次CT檢查， 或當CEA升高時複查CT。 此外， CT對復發性直腸癌應用放療可提供正確的定位， 並確定適當的靶體積。
