Ⅰ型膜增殖性肾小球肾炎主要改变是弥漫性的毛细血管壁增厚和血管内细胞增生，还有单个核白细胞和中性粒细胞浸润。系膜区和毛细血管壁由于细胞增生和基质增加而呈现不同程度的扩张，通常是均一地影响几乎所有的小叶，可引起毛细血管丛的分叶结构突出，因此早期称这一病变为小叶性肾小球肾炎。至于分叶型和非分叶型病变之间是否存在因果或先后关系，至今尚无定论。系膜区明显扩张形成结节状，结节中间区可有硬化灶，与糖尿病肾小球硬化或者轻链沉积病的病变相似，但是结合光镜、免疫荧光和电镜的结果就可以容易地将本病和其他疾病区分开来。另一明显但不是特异的表现是肾小球基底膜增厚，用适当的染色(如银染或过碘酸希夫酸染色)可以很容易看到呈双轨状或者多层，这是由于增生了的系膜细胞及其基质伸展和插入基膜与内皮细胞之间，形成间位所致，即插入的系膜形成伪基底膜，而不是一般认为的基底膜分裂。偶尔可在内皮下部位见有嗜伊红沉积物。少数患者可有新月体，但很少累及50%以上的肾小球，与其他的肾炎一样，如有大量新月体则提示预后不良。晚期病人常有间质纤维化、小管萎缩和间质单核炎症细胞浸润。毛细血管腔内出现“透明血栓”，提示病变可能继发于冷球蛋白血症或者系统性红斑狼疮。“透明血栓”并不是真正的血栓，而是免疫复合物充填毛细血管腔所致。肾活检光镜下可将MPGN分为5个亚型：
①分叶型：毛细血管襻呈明显的分叶状，主要以细胞增生为主，也可以伴有不同程度的硬化。
②经典型(双轨型)：由于系膜插入而使基底膜弥漫性增厚，出现双轨，分叶状不典型。
③混合型：系膜插入和分叶状虽不典型，但是在基底膜的上皮下、内皮下及系膜区内都有免疫复合物沉积，系膜细胞增生及基质增生，基底膜明显肥厚。这种类型与狼疮性肾炎的弥漫增生型非常相似，有人称之为混合性膜性和增生性肾小球肾炎。
④局灶型：MPGN的改变只占全部肾小球的50%以下。
⑤新月体型：50%以上的肾小球出现新月体。