询问病史和体格检查：仔细询问病史，包括呕血、黑便、腹痛、消瘦等临床表现，年龄，病史长短，有无手术史，家族史，用药史，消化系统以外症状，及详细的全身查体可以帮助初步判断出血的病因和部位。胃肠道术后患者可出现吻合口溃疡、糜烂、出血，心脑血管术后患者服用抗凝抗血小板及非甾体类药物，毛细血管扩张症、炎症性肠病可能有家族遗传性，特发性血小板紫癜可出现皮肤的瘀斑瘀点。此外，年龄对OGIB的诊断也有一定提示作用。年龄小于40岁更常见家族性息肉病、Meckel’s憩室、类癌等；大于40岁更多见肿瘤、血管扩张病等。
复查胃镜和结肠镜：当考虑为OGIB时，常常会进一步行小肠镜或者胶囊内镜检查，但在这之前根据情况复查胃镜和肠镜却是十分必要的。这是由于初次检查时可能由于出血部位、病灶不典型及内镜医生经验等原因导致漏诊，常见的有Cameron糜烂、血管扩张病、Dieulafoy溃疡、结肠新生物等，尤其当这些病变处于视野盲区时，如高位胃小弯、胃角切迹下、十二指肠球后壁等部位，更是如此。有报道称，在初次检查为阴性的患者中，复查胃镜和结肠镜后可以有35%的阳性发现。美国胃肠病学会（AGA）OGIB指南认为，对于反复隐性消化道出血且没有贫血的患者，复查胃镜和结肠镜已足够，不须再做其他检查。
胶囊内镜：胶囊内镜是一种安全、有效且几乎无创的检查手段。OGIB中，大部分病变位于小肠，有报道当复查胃镜和结肠镜后仍未发现病变时，行胶囊内镜检查，阳性率可达63%～74%。胶囊内镜是目前诊断小肠疾病的一线方法和OGIB的主要手段。
小肠镜：目前常用的小肠镜分为单气囊小肠镜（single-ballon enteroscopy，SBE）和双气囊小肠镜（double-ballonenteroscopy，DBE）。当完成经口和经肛小肠镜后，整个小肠黏膜检查覆盖率达到86%以上，显性出血的OGIB诊断发现率为43%～75%，高于隐性出血者。小肠镜与胶囊内镜的诊断检出率报道各有不同，但大部分统计结果显示二者没有明显差别。由于胶囊内镜几乎为无创检查，2005年ICCE（国际胶囊内镜研讨会）认为胶囊内镜应作为OGIB患者的首选检查手段，其次才为小肠镜。但胶囊内镜发现病变不能进行活检和治疗。小肠镜优点在于可以及时活检，发现内镜下可处理的病变能及时治疗，比如息肉切除、电凝止血、钛夹止血，血管畸形还能电凝灼烧。在一些特定情况下（如高度怀疑小肠血管畸形、患者存在术后解剖改变），小肠镜可作为OGIB首选诊断方法。
所以，OGIB患者完成必要的胃镜和结肠镜复查后，首选胶囊内镜还是小肠镜检查需结合患者自身情况及当地医院技术开展情况而定。此外，当胶囊内镜发现阳性病变，又有小肠镜检查禁忌，或者大出血需急诊外科手术时，可行术中小肠镜帮助定位。小肠镜缺点为有创性操作，费时较长，有一定的并发症如穿孔等。
小肠影像学检查：OGIB定义里面包含了小肠钡餐造影，由于目前胶囊内镜和小肠镜的发展，几乎不会再次行小肠钡餐造影。小肠CT造影和小肠MRI造影对显性出血的诊断率为33%～68%，一旦有阳性结果可以帮助明确出血部位，但对于如黏膜糜烂、血管畸形的诊断率却不高。目前有报道称小肠影像学在OGIB诊断中有令人鼓舞的结果，但相关研究仍不多。
其他方法：血管造影是一项有创性检查，一般不作为OGIB检查的首选，但当有活动性大出血时，血管造影可作为首选诊治方案。活动性出血，尤其是出血＞0.5mL/min时，诊断阳性率为40%。血管造影优点为发现病灶可直接行栓塞止血，止血率较高。核素扫描仅对活动性出血（出血速率＞0.1～0.5 mL/min) 有诊断价值，目前已不常用。外科手术主要应用于无法行小肠镜和大出血的患者，术中小肠镜的检出率为50%～100%。
