血常规是早期发现血液系统疾病的一项重要指标，如白细胞的异常增高；白细胞、血小板、血红蛋白、红细胞及粒细胞异常低，对症治疗效果不理想，此时应警惕白血病。
骨髓穿刺活检是确诊白血病的重要手段，多数病例骨髓象有核细胞显著增多，主要是白血病性原始细胞，占非红系细胞的30％以上，而较成熟中间阶段细胞缺如， 并残留少量成熟粒细胞，形成所谓“裂孔”现象。正常的幼红细胞和巨核细胞减少。约有 10％急非淋白血病骨髓增生低下称为低增生性急性白血病。虽然骨髓中有核细胞增生低下，但白血病性原始细胞仍占非红系细胞的 30％以上。急性单核细胞白血病和急性粒－单核细胞白血病细胞浆中有时亦可见到，但不见于急淋白血病。
Auer 小体有助于鉴别急淋和急非淋白血病。
细胞化学检查可以鉴别白血病的类型；细胞免疫学检查可以区分急淋与急非淋白血病；染色体和基因检查对白血病的治疗有帮助；血生化检查和凝血指标检查对白血病的诊断和治疗都可以起到辅助作用。