1、结肠
病变常累及全部结肠，以乙状结肠和直肠最为显著，这是因为成虫多寄生于肠系膜下静脉和痔上静脉的缘故。虫卵沉着在结肠粘膜及粘膜下层，引起急性虫卵结节形成。肉眼可见肠粘膜充血水肿及灰黄色细颗粒状扁平隆起的病灶，直径约0.5～1cm左右。继之，病灶中央可发生坏死脱落形成大小不一、边缘不规则的浅表溃疡，虫卵可随之脱落入肠腔，在粪便中可查见虫卵。临床上可出现腹痛、腹泻等痢疾样症状。
随着病变的发展，虫卵结节最后纤维化，虫卵也逐渐死亡及钙化。晚期，由于虫卵的反复沉着，肠粘膜反复发生溃疡和肠壁纤维化，最终导致肠壁增厚变硬，甚至肠腔狭窄和肠梗阻。由于肠壁结缔组织增生，虫卵难于排入肠腔，故晚期患者粪便中不易查见虫卵。此外，部分肠粘膜萎缩，皱襞消失，部分呈息肉状增生，少数病例可并发管状或绒毛状腺瘤甚至腺癌。
2、肝
虫卵随门静脉血流到达肝脏，由于虫卵直径大于门静脉末梢分支之口径，虫卵引起的病变主要在汇管区，以左叶更为明显。早期可有轻度肝肿大，表面及切面可见多个不等的灰白或灰黄色、粟粒或绿豆大小的小结节。镜下在汇管区附近见许多急性虫卵结节，肝细胞可因而受压萎缩，也可有变性及小灶性坏死。Kupffer细胞增生和吞噬血吸虫色素。
慢性病例肝内可见慢性虫卵结节和纤维化。感染较轻的病例，仅在门管区有少量慢性虫卵结节，临床上一般不出现症状。长期重度感染的病例，汇管区周围有大量纤维组织增生，肝因严重纤维化而变硬、变小，导致血吸虫性肝硬变。肝表面不平，有浅的沟纹分割成若干大小不等稍隆起分区，严重时形成粗大结节。切面上，增生的结缔组织沿门静脉分支呈树枝状分布，故称为干线型或管道型肝硬变（pipe stem cirrhosis）。由于虫卵结节主要见于汇管区，肝小叶并未遭受严重破坏，故不形成明显假小叶，与门脉性肝硬变不同。由于门静脉分支虫卵栓塞、静脉内膜炎、血栓形成和机化，以及门静脉周围纤维组织增生，使肝内门静脉分支阻塞和受压，从而造成较为显著的门静脉高压。临床上常出现腹水、巨脾、食管静脉曲张等后果。
3、脾
早期脾略肿大，主要由于成虫的代谢产物引起的单核巨噬细胞增生所致。晚期脾进行性肿大，可形成巨脾，重量可达4000g，主要由门静脉高压引起的脾淤血所致。肉眼上，脾质地坚韧，包膜增厚。切面暗红色，常见棕黄色的含铁小结（siderotic nodule），主要由陈旧出血灶伴有铁质及钙盐沉着和纤维组织增生构成。有时还可见多数梗死灶。光镜下，脾窦扩张充血，窦内皮细胞及网状细胞增生，窦壁纤维组织增生而变宽。脾小体萎缩减少，单核巨噬细胞内可见血吸虫色素沉着。脾内偶见虫卵结节。临床上可出现贫血、白细胞减少和血小板减少等脾功能亢进症状。
4、肺
肺血吸虫病是常见的异位血吸虫病。在部分急性病例，肺内可出现多数急性虫卵结节，其周围肺泡出现炎性渗出物，X线照片类似肺的粟粒性结核。通常肺的变化甚轻微，一般不导致严重后果。关于肺内虫卵的来源，近年来认为系寄生于肠系膜的成虫，经门－腔静脉之间的交通枝至下腔静脉或肝静脉内产卵，再经右心而入肺。
5、其他器官
脑血吸虫病是较常见的异位血吸虫病，主要见于大脑顶叶，也可累及额叶及枕叶。表现为不同时期的虫卵结节形成和胶质细胞增生。临床上出现脑炎、癫痫发作和疑似脑内肿瘤的占位性症状。关于虫卵进入脑的途径，一般认为是肺部虫卵经肺静脉到左心，而后由动脉血流带入脑内。近年来发现由血吸虫感染引起的血吸虫病肾小球肾炎，肾小球内发现有IgG及补体C3的沉着，故属于Ⅲ型变态反应引起的免疫复合物肾炎。儿童长期反复重度感染血吸虫病，严重影响肝功能，以致某些激素不能被灭活，从而继发脑垂体功能抑制，垂体前叶及性腺等萎缩，影响其生长发育，表现为身体矮小，面容苍老，第二性征发育迟缓，称血吸虫病侏儒症(schistosoma dwarfism)。