1、直腸診斷:放射性腸炎初期或損傷輕者，診斷無特殊發現。也只有肛門括約肌攣和觸痛。直腸前壁有浮腫、增厚、硬化、手指流血。有時可觸及潰瘍、狹窄或瘻道，有3%嚴重直腸損害者形成直腸陰道瘻。同時作陰道檢查可助於診斷。
2、內窺鏡檢查:最初幾周內腸粘膜充血、浮腫、粒狀變化和脆性增加，容易接觸出血，直腸前壁非常大。以後有增厚、變硬及特徵性的毛細血管擴張、潰瘍和腸腔狹窄。潰瘍可呈斑片狀或鑽孔狀，其形成大小不同，常位於宮頸水平面直腸前壁。直腸的狹窄多位於肛緣上方8～12cm處。有些結腸病變酷似潰瘍性結腸炎。增厚變硬的粘膜和環狀狹窄的腸段和邊緣硬的鑽孔樣潰瘍，周圍的細血管不擴張的話，就會被誤認爲癌症。作組織活檢可有助診斷，但慎防穿破。
3、X線檢查：腸道鋇劑檢查有助於病損範圍與性質的確定。但徵象無特異性。鋇劑灌腸示結腸粘膜呈細小的鋸齒樣邊緣，皺壁不規則，腸壁僵硬或痙攣。有時候可以看腸段狹窄、潰瘍、瘻管形成。少數潰瘍邊緣的粘膜隆起，其x線徵類似癌症，其鑑別點是病變段與正常腸段之間逐漸移動，沒有完全的界限，與癌症不同。乙狀結腸位置低，摺疊成角。從不同角度拍攝對識別病變性質有重要意義。
鋇劑檢查小腸，可見病變常以迴腸末端爲主。充鋇時，可見管腔不規則狹窄，並因粘連而牽拉成角，形成芒刺樣陰影，腸壁增厚、腸曲間距增寬。也可見腸腔結節樣充盈缺損，與炎性腸病相似。排空時小腸正常羽毛狀粘膜紋消失。近年來，腸繫膜血管造影有助於發現小血管病變。放射性腸炎的早期診斷和鑑別診斷有一定的意義。
小腸吸收功能的測定:糞脂的測定、維生素B12和D-木糖的吸收試驗。
