Наиболее ранним лабораторным признаком мезентериальной ишемии нередко является лейкоцитоз. При скоплении большого количества жидкости в стенке и в просвете кишки быстро развивается гемоконцентрация. После кровоизлияний в стенку кишки уровень гематокрита падает и может наблюдаться относительная анемия. У таких больных, как правило, быстро возникает метаболический ацидоз. По мере прогрессирования ишемии и развития повышенной проницаемости стенки кишки амилаза абсорбируется из ее просвета, в результате чего повышается содержание амилазы в сыворотке крови. Позже, при развитии инфаркта кишки, значительно повышается уровень и других ферментов - L-лактатдегидрогеназы (L-ЛДГ), аланинаминотрансферазы (АЛТ), аспартатаминотрансферазы (ACT) и креатиннифосфокиназы (КФК).
Всегда необходимо выполнять обзорную рентгенографию живота, чтобы исключить другие причины острых болей в животе. При мезентериальной ишемии никаких патологических изменений на обзорных рентгенограммах не выявляется. Компьютерная томография живота на ранних стадиях развития мезентериальной ишемии обычно также бывает малоинформативна. Однако компьютерная томография с использованием контрастного препарата играет большую роль при диагностике развивающегося венозного тромбоза. Высокоинформативным диагностическим исследованием у пациентов с развивающейся мезентериальной ишемией является ангиография. При этом очень важно, чтобы выполнялись как прямые, так и боковые снимки. Ангиография почти всегда позволяет выявить тромбоз мезентериальных сосудов. Тромбоз брыжеечных артерий в основном развивается в местах их отхождения от аорты и распространяется в дистальном направлении на различную протяженность. С другой стороны, эмболия верхней брыжеечной артерии обычно появляется в области отхождения ее ветвей, часто поражая проксимальные сосудистые ветви. Диффузное сужение ветвей верхней брыжеечной артерии свидетельствует о развитии неокклюзионной ишемии кишки.