肠镜检查可以明确直肠癌病变部位、范围。如果明确，还可以行肿瘤活组织病理学检查，这是确诊直肠癌的金标准。经过病理诊断可以了解肿瘤的生物学特性，是手术治疗和术式选择的依据，也是放化疗的依据，因此经过肠镜以及病理组织学检查可以确诊直肠癌。还可以经过其他辅助检查，比如粪潜血试验，常用于大规模普查时对高危人群作为直肠癌的初筛手段；还可以行气钡双重对比造影，可发现黏膜病变。经过癌胚抗原的检测可作为评价手术和化学药物治疗效果，监测术后复发和转移的动态指标。