因大肠杆菌侵害的部位不同，病理变化也不同。
　　败血症型：此型鸭最多见，表现为突然死亡，皮肤、肌肉瘀血；血液凝固不良，呈紫黑色；肝脏肿大，呈紫红色或铜绿色，肝脏表面散在白色的小坏死灶；肠黏膜弥漫性充血、出血，整个肠管呈紫色；心脏体积增大，心肌变薄，心包腔充满大量淡黄色液体；肾脏体积肿大，呈紫红色；肺脏出血、水肿。
肝周炎型：肝脏肿大，肝脏表面有一层黄白色的纤维蛋白附着．肝脏变形，质地变硬，表面有许多大小不一的坏死点，严重者肝脏渗出的纤维蛋白与胸壁、心脏、胃肠道粘连；脾脏肿大，呈紫红色。
　　气囊炎型：多侵害胸气囊，也能侵害腹气囊。表现为气囊混浊，气囊壁增厚，气囊不透明，气囊内有黏稠的黄色干酪样分泌物。早期的显微变化为水肿及异嗜细胞浸润，在干酪样渗出物中有多量成纤维细胞增生和大量的死亡异嗜细胞积聚。
纤维素性心包炎型：表现为心包膜混浊，增厚，心包腔中有脓性分泌物，心包膜及心外膜上有纤维蛋白附着，呈白色，严重者心包膜与心外膜粘连。镜检时，心外膜内有多量异染性细胞浸润，邻近心外膜的心肌间有多量淋巴细胞和浆细胞积聚，心肌纤维变性。
肉芽肿型：侵害雏鸡与成年鸡，以心脏、肠系膜、胰脏、肝脏和肠管多发。眼观，在这些器官可发现粟粒大的肉芽肿结节，肠系膜除散发肉芽肿结节外，还常因淋巴细胞与粒性细胞增生、浸润而呈油脂状肥厚，结节的切面呈黄白色，略现放射状，环状波纹或多层性。镜检结节中心部为含有大量核碎屑的坏死灶。由于病变呈波浪式进展，故聚集的核碎屑物呈轮层状；坏死灶周围环绕上皮样细胞带，结节的外围可见厚薄不等的普通肉芽组织，其中尚有异染性细胞浸润。
　　关节炎型：此型多见于幼、中雏鹅及肉仔鸡，感染后慢性经过的多见于跗关节和趾关节肿大，关节腔中有纤维蛋白渗出或有混浊的关节液，滑膜肿胀，增厚。
眼炎型：单侧或双侧眼肿胀，有干酪样渗出物，眼结膜潮红，严重者失明。镜检见全眼都有异染性细胞和单核细胞浸润，脉络膜充血，视网膜完全破坏。
　　鸡胚与幼雏早期死亡型：由于蛋壳被粪便沾污或产蛋母鸡患有大肠杆菌性卵巢炎或输卵管炎，致使鸡胚卵黄囊被感染，故鸡胚在孵出前，尤其是临出壳时即告死亡。受感染的卵黄囊内容物，从黄绿色黏稠物变为干酪样物，或变为黄棕色水样物。除卵黄变化外，多数病雏还有脐炎，出壳4天以上的雏鸡经常伴发心包炎。被感染的鸡胚或雏鸡若不死亡，则常出现卵黄不吸收或生长不良。镜检时，受感染的卵黄囊壁水肿，卵黄囊的外层为结缔组织，接着是含有异染性细胞和巨噬细胞的炎性细胞层，随后则是一层巨细胞，一层坏死异染细胞和细菌团块，最内层为感染的卵黄。
　　脑炎型：幼雏及产蛋鸡多发。脑膜充血、出血，脑实质水肿，脑膜易剥离，脑壳软化。
　　中性细胞和单核细胞浸润，脉络膜充血，视网膜完全破坏。
　　输卵管炎型：产蛋鸡常发生慢性输卵管炎，其特征是输卵管高度扩张，内积异形蛋样渗出物，表面不光滑，切面呈轮层状，输卵管黏膜充血、增厚。镜检上皮下有异染性细胞积聚，干酪样团块中含有许多坏死的异染性细胞和细菌。
　　卵黄性腹膜炎型：此型成年母鸡和鹅多见。由于卵巢、卵泡和输卵管感染发炎，进一步发展成为广泛的卵黄性腹膜炎，故大多数病禽往往突然死亡。剖开腹腔，见腹腔中充满淡黄色腥臭的液体和破损的卵黄，腹腔脏器的表面覆盖一层淡黄色、凝固的纤维素性渗出物，肠系膜发炎，肠袢互相粘连，肠浆膜散在针头大的点状出血。卵巢中的卵泡变形，呈灰色、褐色或酱色等不正常色泽，有的卵泡皱缩，滞留在腹腔中的卵泡，如果时间较长即凝固成硬块，切面成层状；破裂的卵黄则凝结成大小不等的碎片，输卵管黏膜发炎，有针头状出血点和淡黄色纤维素性渗出物沉着，管腔中也有黄白色的纤维素性凝片。污染其他细菌、禽肺炎病毒(火鸡鼻气管炎病毒)、传染性支气管炎病毒、通风条件不好及禽舍内氨含量较高等因素往往是造成本病发生的最常见的诱发因素。
肠炎型：肠炎型是鹅大肠杆菌病的常见病型。病鹅腹膜充血、出血，肠浆膜变厚，形成慢性肠炎，有的形成慢性腹膜炎。
混合型：兼有以上两种或多种病型的病变。