1.直肠指诊：通过直肠指诊作脱落细胞检查是简单易行的诊断方法。对有可疑病变者，可常规行此检查。方法是在指诊完毕后，将指套上的粪便或脓血、黏液直接涂在玻璃片上做细胞学检查，阳性率可在 80%以上。
2.乙状结肠镜检查：对直肠指诊未能触及肿块，而有可疑临床症状者或不能排除肿瘤者，必须进一步作乙状结肠镜检查。
3.气钡灌肠对比造影：有助于了解和排除大肠的多发癌灶。
4.B超检查：对发现直肠肿瘤的病例，可进一步作直肠腔内B超，这是一项近年发展起来的无创检查，其优点是可判断直肠癌的浸润深度及范围，同时对淋巴结是否有转移也有一定价值。肝脏B超尤为重要，以防直肠癌肝转移的漏诊。
5.CT扫描：对肠壁内浸润深度判断的正确性不及腔内超声，但对肠外中度至广泛的播散则有较高的诊断正确性。
6.MRI检查:MRI可从三个方位检查盆腔，对显示直肠癌非常理想。