Ректальная пальпация является самым важным методом диагностики рака прямой кишки, и ни один тест не заменит ее. Для каждого пациента с раком прямой кишки и при раке толстой кишки необходимо ректальное обследование. Для пациентов с раком прямой кишки предоперационная полная колоноскопия должна проводиться всегда, когда это возможно, не только для уточнения диагноза и получения вида патологии, но и для того, чтобы не пропустить повторные случаи рака. При раке прямой кишки следует регулярно проводить расширенную КТ всей брюшной полости для уточнения наличия лимфатических и отдаленных метастазов, а для исключения метастазов в легких рекомендуется КТ грудной клетки, если она доступна. При наличии возможности рекомендуется ПЭТ-КТ (исследование опухоли всего тела). Предоперационное трансаноректальное УЗИ и МРТ важны для предоперационного стадирования и планирования хирургического вмешательства при раке прямой кишки. В дополнение к обычным биохимическим анализам крови, предоперационные опухолевые маркеры, такие как CEA и CA199 (доступны в больницах общего профиля), могут быть использованы для облегчения диагностики, а также служить ориентиром для послеоперационного анализа и лечения.