L'envahissement ganglionnaire est un facteur pronostique majeur des cancers du rectum. L'extension lymphatique des cancers du rectum se fait principalement dans les ganglions du mésorectum puis de l'axe mésentérique inférieur mais, dans près de 14 % des cas et plus particulièrement en cas de cancer du bas rectum, on peut trouver des adénopathies métastatiques le long des chaînes iliaques internes ou lombo-aortiques qui se situent en dehors du territoire habituel de curage lymphatique. Le nombre moyen de ganglions examiné sur une pièce de proctectomie est de l'ordre de 20, mais il existe de grandes variations interindividuelles. L'examen d'au moins 15 ganglions permet de classer une tumeur de façon adéquate avec très peu de risques de méconnaître une métastase ganglionnaire. Les ganglions métastatiques des cancers du rectum sont presque toujours de petite taille, plus de 90 % mesurent moins de 10 mm et près de 70 % moins de 5 mm. Le nombre de ganglions envahis, mais également le nombre total de ganglions examinés sont des facteurs pronostiques de survie. La radiothérapie préopératoire hypofractionnée ne modifie pas le statut ganglionnaire mais la radiothérapie longue (45 Gy sur 5 semaines) entraîne une diminution significative du nombre total de ganglions examinés sans modifier le nombre de ganglions métastatiques. Des micrométastases (mesurant moins de 2 mm) peuvent être détectées par immunohistochimie ou amplification génique dans 25 à 70 % des ganglions considérés comme indemnes de métastases lors de l'examen microscopique habituel. La valeur pronostique de ces micrométastases n'est pas encore établie. Le premier relais ganglionnaire de drainage de la tumeur (ganglion sentinelle) que l'on peut repérer très rapidement et de façon fiable par injection de colorant semble être un très bon reflet du statut ganglionnaire, le risque de trouver un ganglion envahi en cas de ganglion sentinelle indemne étant inférieur à 5 %.