A tomografia computadorizada pode demonstrar alterações segmentares do cólon, espessamento e edema da parede do cólon e presença de ar intramural, porém não pode confirmar o diagnóstico de colite isquêmica.

Na radiografia simples de abdome há possibilidade de visualizar espessamento da parede do cólon e imagens de impressões digitais intraluminares típicas da colite isquêmica, porém não é possível observar a presença de líquidos e ar livre na cavidade abdominal ou entre as camadas do cólon.

O enema opaco pode demonstrar imagens típicas de colite isquêmica, como a impressão digital (thumbprinting sign) causada pelos hematomas submucosos presentes na fase aguda da doença.

A colonoscopia é o método diagnóstico de escolha nos casos com sinais de perfuração ou peritonite. A desvantagem é não ser possível observar todas as alterações mucosas e possibilitar a realização de biópsias.