La diagnosi del tumore del colon retto inizia da un'accurata anamnesi, che può consentire di mettere in evidenza fattori di rischio (precedente asportazione di polipi, famigliarità per neoplasie intestinali) nonché di raccogliere l'insieme di sintomi riferiti dal paziente e iniziare a formulare ipotesi diagnostiche. L'esame obiettivo è in genere di scarsa utilità a meno che non si evidenzino masse addominali alla palpazione, epatomegalia o ascite, espressione di malattia in fase avanzata. L'esplorazione rettale è, invece, di fondamentale importanza, in quanto può documentare la presenza di una massa nel terzo medio e distale del retto, tratto che non è esplorabile chiaramente con l'esame endoscopico; inoltre permette di valutare le caratteristiche delle feci e l'eventuale presenza di sangue.Gli esami di laboratorio possono evidenziare un'anemia sideropenica, innalzamento aspecifico degli indici di flogosi e alterazioni della funzionalità epatica se già presenti metastasi. L'antigene carcino embrionario (CEA) è un marker tumorale di scarsa utilità ai fini diagnostici per la bassa specificità, mentre risulta utile nel follow up. Il test per la ricerca del sangue occulto nelle feci positivo indica la presenza di un sanguinamento microscopico.Gli esami strumentali sono fondamentali per completare l'iter diagnostico. Tra questi la pancolonscopia è considerato il gold standard per la diagnosi del carcinoma del colon retto, consentendo la visualizzazione diretta della mucosa colica e l'effettuazione di biopsie su formazioni sospette. Il clisma opaco a doppio contrasto ha perso di importanza, tuttavia trova ancora indicazione qualora non si riesca ad eseguire l'esame endoscopico.Gli esami di stadiazione comprendono la tomografia computerizzata (TC) o la risonanza magnetica (RM) dell'addome oppure l'ecografia del fegato per evidenziare secondarietà epatiche, radiografia o TC del torace per secondarietà polmonari, eventuali scintigrafia ossea e TC del cranio per localizzazioni ossee e cerebrali. Per i tumori del retto viene effettuata in aggiunta l'ecoendoscopia transrettale, che consente la valutazione del grado di infiltrazione degli strati della parete rettale, dell'eventuale coinvolgimento degli organi circostanti e dei linfonodi (Chirurgia Generale di Bellantone R. e al. cap.44).