直腸癌常用檢查方法有直腸指診、直腸鏡檢查、鋇劑灌腸、CT、磁共振檢查，以及腫瘤標誌物。直腸指診是最簡單、方便、沒有損傷的檢查，在門診隨時可做。

確診可用直腸鏡或結腸鏡活檢，鋇劑灌腸可以看到腫瘤形態，但是不能取活檢。CT和核磁共振，提供直腸癌影像學方面診斷，幫助臨床醫生分析病情，對確定治療方案有很大幫助。