懷疑中毒性菌痢時，常需行鹽水灌腸或肛門拭子採樣檢查，取出少許內容物做鏡檢及培養，可明確診斷。確診有賴於病原學的檢查，因此在在抗菌藥物治療前採集新鮮的標本，取膿血部分及時送檢，和早期多次送檢，均有助於提高細菌培養陽性率，必要時可行腸鏡檢查。
腸鏡檢查可見腸黏膜瀰漫性充血水腫、多發性淺表，或不規則潰瘍。表面被覆黏液膿性滲出物，直接刮取滲出物，培養可分離出志賀菌。慢性菌痢者可見腸黏膜水腫、腸壁增厚、瘢痕和息肉形成，少數病例出現腸腔的狹窄。
中毒性的菌痢多見於2-7歲的兒童，起病急驟高熱，全身中毒症狀明顯，臨床上可表現為感染性休克和中毒性腦病。