典型的病理变化在空肠，有的可波及到回肠。剖开腹腔后，清楚地看到某一小肠段（多数在空肠）呈深红至黑紫红色，病变和正常肠段两端界限明显，剪开肠管可见肠腔内充有红黄色或暗红色内容物，其内混杂多量气泡，肠黏膜潮红、肿胀、出血，甚至出现灰黄色麸皮样坏死。
病变主要在空肠，外表呈暗红色，肠腔内充满含血的液体，肠系膜淋巴结呈鲜红色，有时病变可扩展到回肠，但十二指肠一般没有病变。
仔猪红痢的病理变化：腹腔内有许多缨红色渗出积液。空肠呈暗红色，肠腔内充满含血的液体，内容物呈红褐色并混有小气泡。肠壁粘膜下层、肌肉层及肠系膜含有气泡。病程稍长的肠壁形成坏死性黄色假膜，一般不易剥离，肠系膜淋巴结肿大出血。
小肠特别是空肠粘膜红肿，有出血性或坏死性炎症;肠内容物呈红褐色并混杂小气泡;肠壁粘膜下层、肌层及肠系膜有灰色成串的小气泡;肠系膜淋巴结肿大或出血。