La prise en charge du cancer du rectum nécessite un bilan morphologique local précis et un bilan d'extension à distance. Le bilan local pré thérapeutique comprend une IRM rectale, qui permet d'obtenir une cartographie précise et la classification T et N, et une échoendoscopie, plus sensible lorsque la tumeur est limitée à la paroi. Lorsqu'une radiochimiothérapie néoadjuvante est réalisée, le bilan post traitement est indispensable pour adapter la chirurgie et l'IRM en est l'examen de référence. Elle permet grâce à des critères morphologiques, volumétriques et fonctionnels d'évaluer la réponse avec une sensibilité satisfaisante ; cependant, une surestimation de la classification T et N est fréquente en raison des difficultés d'une part à distinguer fibrose et résidu tumoral, et d'autre part à distinguer ganglions malins des ganglions bénins. Le bilan d'extension est fait par un scanner thoracoabdomino-pelvien, complété par une IRM hépatique si une résection de métastases hépatiques est envisagée.