引起腹瀉的病因比較複雜，有細菌、病毒、寄生蟲等，一些化學藥品也會引起腹瀉。大腸埃希桿菌腸炎應注意以下疾病的鑑別。
1、細菌性痢疾由志賀菌引起，腹瀉常見於膿血或粘液狀，量少，內急後重，寒熱多。糞便鏡檢查可以發現大量的膿細胞、紅細胞和吞噬細胞。嬰幼兒中毒型腹瀉或非典型腹瀉應通過病原學診斷進行鑑別。
2、霍亂弧菌感染後，發生劇烈腹瀉後嘔吐，噁心少，嘔吐物和腹瀉大便呈米泗水樣，量多，無急後重，少數患者有少量血便。脫水重者經常引起肌肉痛性痙攣，皮膚皺紋凹陷，體表溫度低於正常，鏡檢可發現運動活躍的弧菌，應進一步進行細菌培養鑑別。
3、副溶血弧菌性食物中毒，由副溶血性弧菌引起，主要是吃被該細菌污染的食物(多與海產品有關)，疾病急劇發生，首先以寒冷、陣發性腹痛(上腹部絞痛)開始，相繼嘔吐腹瀉，水樣方便或血樣方便
4、沙門菌食物中毒進食是由鼠傷寒沙門菌污染食物引起的。發病急，經常伴有寒熱、腹痛、膨脹、噁心、嘔吐、腹瀉，呈水樣，有惡臭，早期出現菌血症，餐者集體發病較多。依靠病原學、血清學診斷鑑別。
5、病毒性腹瀉，由腸道病毒感染引起的腹瀉，其特點是傳染性高。輪狀病毒、小圓病毒等感染早期有嘔吐，相繼腹瀉，多呈水樣便並有黏液，多發生在秋冬季。其他病毒性腹瀉多見於夏秋季，有噁心嘔吐，除消化道症狀外，常有呼吸道症狀，咽炎，併發輕癱，常累及頸肌、背肌。週歲內小兒多見有綠色水樣便或蛋花樣水便。抗生素治療一般無效，病程多在5~7天內自愈。用血清學和病毒分離進一步鑑別。
6、空腸彎曲菌性腸炎空腸彎曲菌輕症與病毒性腸炎類似，重症與潰瘍性腸炎或克羅恩病類似。有發熱、腹瀉水樣或粘液樣，有惡臭，呈膽汁色，重症有膿血便，菌痢多在一週內恢復。兒童患者常有腹絞痛，高熱時可發生痙攣。發病多與家禽、家畜或飲用未消毒的牛奶、生水有關。暗視野鏡檢查發現射箭樣活力的彎曲菌，細菌培養進一步診斷。
7、耶爾森菌腸炎 多見於兒童發病，與食物、水污染有關。腹痛、腹瀉、低熱、呈水樣便，可有敗血症，可併發結節性紅斑、假性闌尾炎、關節炎。細菌培養可以進一步鑑別。
8、其他應注意與賈第鞭毛蟲、阿米巴痢疾引起的腹瀉鑑別，糞便鏡檢查可發現阿米巴原蟲或賈第鞭毛蟲。
