1、实验室检查：
（1）血常规：出血的早期，红细胞计数、血红蛋白量和血细胞比容无明显变化。3~4小时后因扩容治疗或组织液代偿性渗入血管内补充血浆容量，血红蛋白和红细胞因稀释而数值降低。上消化道大量出血后2~5小时，白细胞计数可升至10~20×10^9/L，出血停止后2~3天恢复正常。
（2）肾功能：由于血红蛋白的分解，肾小球滤过率降低，可出现血尿素氮增高，24~48小时达到高峰，一般3~4天降至正常。血尿素氮/血肌酐比值大于25∶1提示上消化道出血。
（3）肝功能：部分患者同时伴有胆红素及转氨酶升高。
（4）粪便常规：粪便隐血试验阳性，直接提示消化道出血。
2、内镜检查：
（1）胃镜检查：有助于确定出血的原因，判断再出血危险性、及时采用止血措施，从而改善患者的转归，是上消化道出血患者首选的诊断方法。当生命体征平稳后，应在24小时内对急性上消化道出血患者进行胃镜检查。早期检查(24小时内)能够显著减少患者死亡率、手术治疗率、再出血风险，缩短住院时间。
3、胶囊内镜及小肠镜：胶囊内镜是诊断上消化道出血的一线检查方法。 该检查在出血活动期或静止期均可进行，对小肠病变诊断阳性率在60%~70%左右。在此基础上发现的病变，可用推进式小肠镜从口侧或肛侧进入小肠，进行活检或内镜治疗。
4、影像学检查：
（1）X线钡餐检查：最好在出血停止和病情基本稳定后进行。但因急性胃黏膜损害与浅小溃疡可在短期内愈合，故阳性率较低。
（2）CT与CTA：在显示消化道活动性出血方面准确性高达98%。且CT检查普及度高、检查时间短、为无创检查。目前已成为急性消化道出血影像学检查的首选方法。完整的三相扫描(CT平扫、动脉相及门静脉相)能够为正确诊断上消化道出血提供必需的信息。
（3）选择性血管造影：可用于原因不明的反复消化道出血。对急性上消化道大出血、血流动力学不稳定且不能内镜检查或者内镜检查未能明确出血部位时，首选此项检查。在诊断的同时可行动脉栓塞止血。
（4）放射性核素检查：消化道出血时，通过核素锝99m标记红细胞扫描的方法，可以观察到放射性标记的血液渗出至血管外。内镜检查未能确定出血部位且仍有活动性出血者，可采用此项检查。
5、手术探查：各种检查不能明确出血灶，持续大出血危及病人生命，必须手术探查。有些微小病变特别是血管病变手术探查不易发现，此时可借助术中内镜检查帮助寻找出血灶。