胆管扩张的原因较多，其中先天性因素较为常见，比如先天性胆管壁层发育不良，约占胆管扩张症病因的1/3。另外，胆道感染也可能引发胆管扩张，有研究发现部分胆管扩张患者存在胆道细菌感染的情况。还有一种是胆管结石或肿瘤等阻塞因素，结石长期刺激胆管会导致胆管扩张，肿瘤压迫胆管也会引起胆管扩张。
先天性因素导致
胆管壁层发育不良： 胚胎发育过程中，胆管壁的平滑肌和弹力纤维等结构发育异常，使得胆管壁薄弱，容易发生扩张。这种先天性的结构异常多在出生后逐渐显现症状，一般从婴儿期到儿童期都可能发病。胰胆管合流异常： 正常情况下，胰管和胆管在十二指肠壁内有一段共同通道。但如果出现胰胆管合流异常，胰液容易反流入胆管，长期刺激胆管，导致胆管黏膜损伤、炎症反复发作，进而引起胆管扩张。据统计，约80% - 90%的先天性胆管扩张症患者存在胰胆管合流异常的情况。
胆道感染引发
细菌感染： 当胆道受到细菌感染时，如大肠杆菌等常见致病菌感染，炎症会刺激胆管，使胆管发生炎性反应，胆管壁充血、水肿，长期的炎症刺激可导致胆管扩张。感染可能是由于胆道梗阻、机体免疫力下降等因素引起，儿童由于胆道系统发育不完善，相对更容易发生胆道感染进而导致胆管扩张。寄生虫感染： 比如肝吸虫感染，肝吸虫在胆管内寄生，会引起胆管的炎症、纤维化，逐步导致胆管扩张。在一些肝吸虫流行地区，胆管扩张因寄生虫感染引发的情况较为常见。
阻塞因素造成
胆管结石： 胆管内形成的结石会阻塞胆管，胆汁排出受阻，近端胆管压力升高，导致胆管扩张。胆管结石的形成与胆汁成分异常、胆道感染等多种因素有关，结石可分为胆固醇结石、胆色素结石等类型，它们都可能引起胆管阻塞和扩张。胆管肿瘤： 无论是良性肿瘤还是恶性肿瘤，生长在胆管内会占据胆管空间，阻碍胆汁的正常流通，从而引起胆管扩张。胆管良性肿瘤如腺瘤等相对少见，恶性肿瘤以胆管癌较为常见，胆管癌会不断生长侵犯胆管，导致胆管狭窄、扩张等一系列病理改变。