血常規：白細胞和中性粒細胞的計數升高。
組織病理學檢查：肉眼見結腸黏膜淺表性壞死和潰瘍形成，或黏膜全層壞死。鏡檢可見黏膜下增生的毛細血管、成纖維細胞和巨噬細胞；黏膜下動脈中可有炎癥改變和纖維蛋白栓子；黏膜固有層可呈透明樣變性；肉芽組織周圍可有嗜酸性粒細胞和含血紅蛋白鐵的組織細胞浸潤。慢性期表現為病變部位與正常黏膜組織相間的黏膜腺體損傷和腺體再生。
直腸指診：常可見指套上有血跡。
X線平片：腹部平片可見結腸和小腸擴張，結腸袋紊亂，部分患者可有腸管的痙攣和狹窄。壞疽型缺血性結腸炎有時可見結腸穿孔引起的腹腔內游離氣體以及由于腸壁進行性缺血、腸壁通透性升高引起的腸壁內氣體和門靜脈內氣體。
鋇灌腸造影：該檢查可以對病變的程度，尤其病變的范圍有比較全面的了解，但有引起結腸穿孔的危險，因此對病情嚴重，伴有大量便血以及懷疑有腸壞死的患者應慎用。
纖維結腸鏡檢查：是診斷缺血性結腸炎最有效的檢查方式。當患者被懷疑有缺血性結腸炎，但不伴有腹膜炎體征，腹部X線平片沒有明顯結腸梗阻和結腸穿孔的影像表現時，應考慮行內鏡檢查。
腸系膜動脈造影：由于大部分缺血性結腸炎患者的動脈阻塞部位在小動脈，腸系膜動脈造影檢查難以發現動脈阻塞的征象。另外，由于造影劑有可能引起進一步的血栓形成，應謹慎使用。
CT掃描：部分患者可見到腸腔擴張，腸壁水腫引起的腸壁變厚等非特異性變化。
