目的分析血清微小RNA（miR）-10a、miR-20a、miR-615-3p、癌胚抗原（CEA）、糖基抗原19-9（CA19-9）联合检测对结直肠癌（CRC）的诊断价值。方法回顾性选取2017年10月至2019年2月该院收治的50例CRC患者为CRC组，另选取同期该院收治的肠道良性病变患者50例为疾病对照组，选取同期在该院体检的30例健康体检者为健康对照组。采用实时荧光定量聚合酶链反应检测各组血清miR-10a、miR-20a、miR-615-3p水平，采用电化学发光法检测各组血清CEA、CA19-9水平。采用多因素Logistic回归分析CRC发生的影响因素；绘制受试者工作特征（ROC）曲线评估血清miR-10a、miR-20a、miR-615-3p、CEA、CA19-9对CRC的诊断价值。结果疾病对照组患者血清miR-10a水平低于健康对照组，而血清miR-615-3p、CEA、CA19-9水平高于健康对照组，差异均有统计学意义（P＜0.05）；CRC组患者血清miR-10a水平低于疾病对照组和健康对照组，而血清miR-20a、miR-615-3p、CEA、CA19-9水平高于疾病对照组和健康对照组，差异均有统计学意义（P＜0.05）。不同肿瘤最大径、Dukes分期、细胞分化程度及是否合并淋巴结转移CRC患者的血清miR-10a、miR-20a、miR-615-3p、CEA、CA19-9水平比较，差异均有统计学意义（P＜0.05），但不同肿瘤部位及是否规律饮食CRC患者的血清miR-10a、miR-20a、miR-615-3p、CEA、CA19-9水平比较，差异均无统计学意义（P＞0.05）。多因素Logistic回归分析结果显示血清miR-10a水平升高是CRC发生的保护因素（P＜0.05），血清miR-20a、miR-615-3p、CEA、CA19-9水平升高是CRC发生的危险因素（P＜0.05）。 ROC曲线结果显示，血清miR-10a、miR-20a、miR-615-3p、CEA、CA19-9联合检测诊断CRC发生的曲线下面积（AUC）为0.952，显著高于各指标单独检测的AUC（Z联合-miR-10a=3.735，P＜0.001；Z联合-miR-20a=3.650，P＜0.001；Z联合-miR-615-3p=4.133，P＜0.001；Z联合-CEA=4.536，P＜0.001；Z联合-CA19-9=3.708，P＜0.001；Z联合-CEA+CA19-9=3.515，P＜0.001），5项血清指标联合检测的灵敏度为92.00%，特异度为94.00%。结论CRC患者血清miR-10a水平下调，miR-20a、miR-615-3p、CEA、CA19-9水平上调，5项血清指标联合检测对于CRC具有较好的诊断价值。