肠系膜上动脉栓塞白细胞常超过20×109/L，血清淀粉酶升高，CPK随病情进展而不断增高，72h逐渐恢复。血清乳酸脱氢酶(LDH)及其同工酶LD比、血清无机磷都有增高。谷草转氨酶(AST)，乳酸脱氢酶(LDH)和CPK对肠系膜上动脉血栓形成诊断有参考价值。
1.腹部X线检查 腹部平片在早期可见小肠充气;当病情发展到肠麻痹时可见小肠、结肠胀气，肠壁水肿，增厚;肠坏死时肠腔气体漏入肠壁，积聚于浆膜下，平片可见透光带或透光环，有时门静脉内也可见气体阴影。
2.血管造影 疑有急性肠系膜缺血的患者，平片排除了其他急腹症，无论腹部体征如何，均应早期作血管造影，这样不仅能鉴别大血管闭塞是由血栓形成还是栓子栓塞引起，还能诊断出非闭塞性缺血，血管的狭窄程度和范围。
栓子倾向于栓塞在肠系膜上动脉主干起始处的远侧或其分支内。栓塞近侧有造影剂充盈，而其远侧血管不显影。血栓形成通常在该动脉起始部3cm内，表现为血管突然中断，可伴有反应性血管收缩，管径普遍变小。因有侧支循环形成，故梗阻远端可有不同程度的充盈;非闭塞性肠系膜缺血肠系膜上动脉及其分支有各种不同的表现：弥漫性狭窄，肠系膜上动脉多数分支起始部局限性狭窄，肠系膜上动脉分支狭窄和扩张交替，动脉弓痉挛，壁内血管充盈不足等。
3.CT检查 能直接显示肠壁及血管内的血块，优于X线平片及钡剂检查。
4.多普勒超声 能够测量门脉和肠系膜上静脉的血流量，对判断血管内血栓形成有一定诊断价值。
5.放射性核素检查 用放射性核素铟或锝标记血小板的单克隆抗体，注射人体后行γ照相，能显示急性肠系膜闭塞的缺血区。目前该技术已逐步用于临床，估计有较好的发展前景。