一般以Treitz韧带为界，将消化道出血分成上消化道出血和下消化道出血，前者包括食管、胃、十二指肠和胆/胰等病变引起的出血，后者包括小肠、结直肠等疾病引起的出血。这一分类的优点是呕血可作为上消化道出血的表现，从而缩小检查范围。
随着内镜检查技术的进步，消化道出血按内镜检查可到达部位进行分类已成为可能，据此可将消化道出血分成上、中和下消化道出血。胃镜检查可窥视至十二指肠壶腹，其近端出血属上消化道出血；壶腹至末端回肠应用胶囊内镜和（或）双气囊小肠镜检查窥视最佳，该肠段出血属中消化道出血结肠镜检查可窥视全部结直肠，该肠段出血属下消化道出血。这一分类不再将小肠作为下消化道，而是进一步细分为中消化道。其意义在于不明原因消化道出血的病变部位多位于小肠，即中消化道，这一分类便于不明原因消化道出血临床处理的描述和相关资料的对比，因而更显合理。但在泛指消化道出血时，还是保留了前一种分类方法，即上消化道出血和下消化道出血。为了逻辑描述消化道出血的全貌，一般将消化道出血的内容分为上消化道出血、下消化道出血和不明原因消化道出血（包括上、中、下消化道出血）三部分。
不明原因消化道出血是指常规内镜检查（胃镜、结肠镜检查）和X线小肠钡剂检查（口服钡剂或钡剂灌肠造影）未能查明出血原因的反复性或持续性消化道出血。该定义曾一度被修改为常规内镜检查（胃镜、结肠镜检查）未能查明出血原因的反复性或持续性消化道出血。根据出血的显性和隐性特性，可分为不明原因-隐性出血和不明原因-显性出血两大类。不明原因消化道出血约占消化道出血的5%-10%，其病因诊断和处理曾是消化界临床医师面临的挑战之一，近年来随着胶囊内镜、双气囊小肠镜等新一代小肠镜的问世和应用，其诊治水平有了很大提高。
一般将新近发生的显性出血称为急性消化道出血；反复发生的黑便或隐性出血称为慢性消化道出血。一次出血量超过800-1000mL称为消化道大出血。
