Existem diversos métodos para diagnosticar o câncer colorretal:

Exame digital ou toque retal
O médico insere um dedo protegido por uma dedeira ou luva no reto para sentir se existem nódulos. Muitos cânceres colorretais são detectados com esse exame.

Pesquisa de sangue oculto nas fezes
Muitas vezes o sangue nas fezes não é visível a olho nu e nesse caso recorre-se a um teste feito em laboratório, por meio de uma tira reagente colorida. Há necessidade de uma dieta preparatória especial.

Enema opaco (clister opaco)
É uma radiografia realizada após a colocação de contraste e de ar no intestino grosso por meio de um tubo delgado introduzido no reto. As imagens radiográficas mostram o contorno interno do intestino revelando se existe anormalidade em algum ponto, o que pode indicar a presença de um tumor.

Retossigmoidoscopia flexível
Exame feito com um tubo fino e flexível por onde é possível passar pinças para execução de biópsias. O tubo é acoplado a uma câmara para visualizar o interior do reto e o segmento final do cólon (sigmóide).

Retossigmoidoscopia rígida
Em vez de um tubo flexível, este método usa um tubo iluminado rígido e também possibilita a obtenção de amostras para biópsia.

Colonoscopia
Exame semelhante ao anterior, mas que permite avaliar todo o cólon, pode remover pólipos e colher amostras de tecido para biópsia. Pode-se administrar um sedativo fraco ao paciente antes do procedimento a fim de reduzir o desconforto. Há necessidade de dieta e lavagens intestinais.