대장직장암은 식생활과 가장 관련이 깊은 암이다. 붉은 육류(소고기, 돼지고기, 양고기 등 육질이 붉은 색을 띤 육류)를 많이 먹으면 대장직장암 발생률이 높아진다. 매일 스테이크를 한 덩어리씩 먹는 사람은 스테이크를 한달에 한 번 이하로 먹는 사람보다 대장암 발생률이 2-3배 높아진다. 흰살 육류(닭고기, 오리고기, 등)를 많이 먹는 것은 대장직장암과 별로 관련성이 없다. 총지방 섭취량도 대장직장암과 별 관련성이 없다.

섬유소를 많이 섭취하면 대장직장암의 위험도가 낮아진다. 섬유소는 발암물질들을 희석하고 장내에서 이들을 빨리 이동시켜 밖으로 배출함으로써 항암작용을 일으킨다고 생각된다.

섬유소는 곡식에서 오는 섬유소도 있고 과일-채소에서 오는 섬유소도 있다. 곡식에서 오는 섬유소를 많이 섭취하려면 흰쌀밥을 대신해서 정제되지 않은 쌀, 현미, 다른 잡곡들을 섞은 밥을 먹는 것이 대장직장암 예방에 도움이 된다. 과일-채소에서 오는 섬유소는 물론 과일과 채소를 많이 먹어서 보충한다. 채소 중에서는 특히 십자화과 채소(cruciferous vegetable; 브로커리, 양배추, 배추, 케일 등)가 대장직장암 위험도를 낮춘다는 결과가 있다. 과일-채소는 섬유소 이외에도 항산화제 등 암예방에 도움을 줄 수 있는 요소가 많기 때문에 대장암 예방에 효과를 더할 수 있다.

섬유소와 같은 탄수화물 관련 요인이지만 글라이세믹 인덱스가 높은 음식은 섬유소와는 반대로 대장직장암 위험도를 높인다. 따라서 글라이세믹 인덱스가 높은 음식(흰쌀밥, 감자 등)은 피하고 글라이세믹 인덱스가 낮은 음식(정제되지 않은 쌀밥, 잡곡밥, 고구마 등)을 섭취하는 것이 좋다.

비타민류 중 엽산(folic acid)이 대장직장암 발생률을 낮출 수 있다. 몇몇 코호트 연구 결과들이 이를 뒷받침하는데, 결과가 일치되지 않는 부분도 있어 좀 더 연구가 되어야 할 것이다.

우유 및 유제품, 그리고 칼슘 섭취는 대장직장암 위험도를 낮춘다. 칼슘은 음식(우유 및 유제품)으로 섭취한 것이나 보충제로 섭취한 것 모두 대장직장암의 위험도를 낮춘다. 그러나 보충제로 칼슘을 섭취하면 전립선암의 위험도를 높인다는 연구 결과들이 있기 때문에 되도록 우유 및 유제품으로 칼슘을 섭취한다. 우유를 섭취할 때는 되도록 저지방우유를 선택한다. 저지방우유와의 관련성이 전유(일반우유)보다 더 잘 나타날뿐더러 필요 없이 지방 섭취량을 높이는 일도 막을 수 있다.

따라서 대장직장암의 예방을 위해서는 붉은 육류를 너무 많이 먹지 말고(미국의 경우 하루 평균 150g 이하로 유지하도록 권고하고 있음), 섬유소 섭취를 위해 정제되지 않은 곡류와 과일-채소를 많이 먹는다. 과일-채소를 많이 먹으면 엽산을 많이 먹는 효과도 볼 수 있다. 저지방 우유를 섭취하는 것도 도움이 된다. 이 외에도 대장직장암은 운동, 비만과도 관련성이 높으므로 정기적이고 꾸준한 운동을 실천하며 체중이 늘지 않도록 주의하는 것도 필요하다.