牛沙門菌病的病理變化：成年牛主要表現為急性黏液性、壞死性或出血性腸炎變化，特別是迴腸和大腸。可見腸壁增厚，腸黏膜發紅呈顆粒狀，表面覆蓋有灰黃色壞死物，腸繫膜淋巴結和脾臟腫大。死於急性敗血症的犢牛可見廣泛性的黏膜下和漿膜下出血，病程稍長的病例體質消瘦，小腸出現黏液性或出血性腸炎，腸繫膜淋巴結水腫、充血和極度腫大，部分病例肝臟和腎臟有壞死點。
急性者，可見腹膜有小點狀出血。腸繫膜淋巴結水腫、體積腫大，有的病例伴有出血。脾臟充血腫大，切緣外翻。膀胱粘膜可見小點狀出血。心臟內外膜、皺胃粘膜、小腸粘膜可見小點狀出血。慢性者，可見肝臟漿膜顏色變淡，膽囊腫大，膽汁濃稠、渾濁。肺臟可見顏色暗紅的炎症灶，切面流出含有泡沫的液體。有的病例肝臟、脾臟和腎臟出現大小不一的壞死灶。關節炎的病例可見關節腫脹、關節腔內可見膠凍樣液體。
出血性胃腸炎與敗血性病變，肝、脾可能有壞死灶。成年較少發生或僅散發，但病後期可能轉為內毒素性。病變多為急性出血性腸炎。孕牛常流產。
