1、实验室检查：急性肠系膜上静脉血栓形成病情发展至进展期时多会出现外周血白细胞升高并有血浓缩的现象，血浆D-二聚体升高，大便隐血试验也多为阳性。此外，腹腔穿刺术可以帮助腹水性质的鉴定。
2、X线腹部平片：X线腹部平片可见肠胀气，肠壁增厚及腹腔内积液的征象。腹部X线片可见非特异性的小肠扩张伴气液平面，由于黏膜下出血而可见指压迹。
3、彩色超声多普勒检查：其能检测到静脉内血流的异常或栓子，并能显示肠管壁是否増厚以及门静脉血管是否增粗，通常情况下，当多普勒检测到门静脉直径超过15mm时，多提示存在急性肠系膜静脉血栓形成。此外，彩色超声多普勒检查费用较低，为非创伤性检查，且具有快速、简便的优势，可作为急性肠系膜静脉血栓形成早期的检查手段，但其缺点在于常因肠管扩张充气、肠管缺血干扰影响。
4、CT：CT是诊断急性肠系膜上静脉血栓形成最敏感的影像学检査方法，其不仅能显示血栓形态，还可显示是否有肠梗阻或肠坏死等并发症的发生。在病情早期，CT影像上静脉血栓表现为管腔内高密度影，静脉管径显著扩张，但当血栓机化后表现为低密度影。当急性肠系膜上静脉血栓形成合并肠梗阻时，CT表现为肠腔积液并扩张，另可见水样密度影；急性肠系膜上静脉血栓形成合并肠坏死和穿孔时，腹腔、肠系膜上静脉及门静脉内可见气体影。当高度怀疑急性肠系膜上静脉血栓形成，但CT平扫未发现明显异常时，应行门静脉CTV。门静脉CTV对于诊断急性肠系膜上静脉血栓形成敏感性几乎可达100%，其影像学可表现为门静脉期肠系膜上静脉内充盈缺损、肠壁水肿增厚、肠管壁内积气、腹水等；同时，门静脉CTV检查可评估肠管血运。但CTV费用较高，且需要使用对比剂，因此对对比剂过敏及心、肾功能不全者禁用。
5、MRI及MRA：MRI及MRA对于血管阻塞性疾病诊断具有很高的敏感性及准确性。MRI及MRA可将重叠的肠道和血管分开，避免了其他因素对血管成像的影响，进而提供更为清晰的血管三维图像；另外MRA还可通过对比剂团注追踪技术来鉴别血栓和慢血流。文献报道MRA对门静脉系统血栓的敏感性可达94%~100%，特异性为96%~100%。但由于其价格较为昂贵且检査耗时较长，因此应用较为受限。
6、肠系膜血管造影：主要包括经皮肝内门静脉穿刺造影、经脐静脉门静脉造影等直接造影方法及经脾动脉或肠系膜上动脉造影等间接造影方法。门静脉直接穿刺行直接血管造影，其可检查阻塞的范围及侧支扩张代偿的情況。间接造影方法通过静脉期来显示门静脉系统，其特征性的表现为门静脉、肠系膜上静脉、脾静脉主干的充盈缺损或肝内门静脉属支呈海绵样变扩张。肠系膜血管造影虽是急性肠系膜上静脉血栓形成诊断的金标准，但由于其为有创操作，且不能有效地评估肠管血运，因此现多作为溶栓治疗手段。
7、腹腔镜：以往的急性肠系膜上静脉血栓形成诊断多需要开腹探査，如今，随着影像学技术的发展及腹腔镜技术优势的突出，开腹探査作为一种诊断手段早已被淘汰，但对于影像学检査不能确定的急性肠系膜上静脉血栓形成患者，仍可选择腹腔镜探査作为一种诊断方法，其可直视判断肠缺血坏死的程度及范围，对于需行外科手术患者可直接行肠切除术。