直腸癌是最常見的腸道惡性腫瘤之一，大多數患者發現時已屬於中晚期。其術後五年生存率的高低與是否能早期發現病變關係很大，囙此應力爭早期發現病變。直結腸癌的診斷方法多種多樣，其中主要的檢查方法是影像學。中華人民共和國衛生部頒發的結直腸癌診療規範（2010年版）中影像學檢查指引如下：
1、結腸鋇劑灌腸檢查，特別是氣鋇雙重造影檢查是診斷結直腸癌的重要手段。但疑有腸梗阻的患者應當謹慎選擇。
2、B型超聲：超聲檢查可瞭解患者有無復發轉移，具有方便快捷的優越性。
3、CT檢查：CT檢查的作用在於明確病變侵犯腸壁的深度，向壁外蔓延的範圍和遠處轉移的部位。現時，結直腸病變的CT檢查推薦用於以下幾個方面：
（1）提供結直腸惡性腫瘤的分期；
（2）發現復發腫瘤；
（3）評估腫瘤對各種治療的反應；
（4）闡明鋇劑灌腸或內窺鏡發現的腸壁內和外在性壓迫性病變的內部結構，明確其性質；
（5）對鋇劑檢查發現的腹內腫塊作出評估，明確腫塊的來源及其與周圍臟器的關係。
4、MRI檢查：MRI檢查的適應證同CT檢查。推薦以下情况首選MRI檢查：（1）直腸癌的術前分期；（2）結直腸癌肝轉移病灶的評估；（3）懷疑腹膜以及肝被膜下病灶。
5、經直腸腔內超聲：推薦直腸腔內超聲或內鏡超聲檢查為中低位直腸癌診斷及分期的常規檢查。
6、PET-CT：不推薦常規使用，但對於常規檢查無法明確的轉移復發病灶可作為有效的輔助檢查。
7、排泄性尿路造影：不推薦術前常規檢查，僅適用於腫瘤較大可能侵及尿路的患者。
各種檢查方法不斷改進，但現時仍以結腸造影為基本檢查方法。
較大的直腸癌X線檢查或會漏診
根據醫生經驗來看，較大的直腸癌（例如直徑達5cm以上者），X線檢查可能會發生漏診。客觀原因是由於直腸有其解剖特點。鋇灌腸檢查時不易觀察其全長，不易觀察其各壁邊緣，不易觀察其粘膜皺襞情况。直腸遠端不易充鋇，尤其插管太深時，多不能觀察到此處：直腸本身粗細不均，壺腹部較粗，其餘部分較細，有時走行有些迂曲，側比特觀察對比度差，所以直腸各壁（尤其壺腹部的前後壁）有時不易滿意觀察；由於鋇灌腸時直腸不能為檢查者觸及，故觀察粘膜皺襞有一定困難。此外直腸易於乙狀結腸及末端回腸重疊。這都是觀察病變的不利因素。另一方面，腫瘤的某些特殊情况也新增了診斷的困難，如直腸癌繼發感染時，常有激惹現象，給觀察病變帶來一定困難。較大的直腸癌漏診的發生主要是由於檢查方法臺粗糙。
囙此，有時病人做了鋇灌場檢查還要做內腔鏡檢查。