直腸癌確診需通過腸鏡檢查、影像學檢查、病理活檢、腫瘤標志物檢測、肛門指診等綜合評估。
結腸鏡是直腸癌診斷的金標準，可直接觀察病灶形態并獲取組織樣本。檢查前需清腸準備，過程中可能發現息肉、潰瘍或腫塊等異常結構。無痛腸鏡可降低患者不適感，檢查后需觀察有無出血或穿孔并發癥。
腹部CT或MRI可判斷腫瘤浸潤深度及淋巴結轉移情況，盆腔MRI對直腸系膜侵犯評估更精準。超聲內鏡能分層顯示腸壁結構，PET-CT用于遠處轉移篩查。影像學分期對制定手術方案具有關鍵指導價值。
腸鏡取材或手術切除標本需進行HE染色、免疫組化檢測。病理報告需明確腺癌類型如管狀腺癌、黏液腺癌、分化程度及脈管侵犯情況。錯配修復蛋白檢測可篩選林奇綜合征患者，指導個體化治療。
CEA和CA19-9是常用監測指標，術前升高提示預后不良。動態監測可評估治療效果，但需注意炎癥性疾病可能導致假陽性。約30%早期直腸癌患者腫瘤標志物未見異常。
簡單有效的初篩方法，可發現距肛緣7cm以內的腫塊。檢查需評估腫瘤位置、活動度及與前列腺/陰道關系。約50%直腸癌可通過指診觸及，但高位腫瘤需依賴其他檢查手段。
確診過程中需結合患者癥狀如便血、里急后重及家族史綜合判斷。建議40歲以上人群定期進行糞便隱血試驗，高危人群每3-5年接受腸鏡篩查。確診后應根據分期選擇手術切除如Dixon手術、Miles手術聯合放化療等綜合治療方案，術后需長期隨訪監測復發。日常飲食注意增加膳食纖維攝入，限制紅肉及加工食品，保持適度運動有助于預后改善。
