肉眼可见肾脏萎缩，萎缩程度决定于病变的严重程度和均匀性。肾脏表面瘢痕形成区凹凸不平，肾被膜苍白且难以剥离，在肾脏纵横切面，病变轻微者大部分区域仍保留正常的皮质和髓质，而病情严重者，炎症与纤维化广泛地破坏肾脏正常结构，肾盂粘膜苍白和纤维化。
显微镜检查可见肾实质内有大量浆细胞及淋巴细胞浸润，肾小管呈不同程度的退行性变，部分肾小管扩张，其内含蛋白质分泌物，受累的肾小球发生纤维变性和明显的透明样变，常有动脉和小动脉壁增厚，除瘢痕形成区和慢性炎症区外，还可见斑块状急性炎症病灶，这样就使扩张肾盏之上的肾实质瘢痕变得不太典型。
因为慢性的细菌性肾盂肾炎及其他许多非感染性间质性肾炎的病理改变十分相似，因此组织学检查不能确定慢性肾盂肾炎的病因。常规尸检中发现，有慢性肾盂肾炎病理改变的发生率为10%～15%.毫无疑问，真正慢性细菌性肾盂肾炎的发病率要大大低于这一数字。
