血液檢查：
將血液樣本置於顯微鏡下，檢查細胞的型態是否正常，並計算成熟及芽細胞的數目，雖然可顯示病人是否罹患白血病，但無法顯示是哪一種白血病。

骨髓樣本檢查：
醫師用一隻針插入腸骨脊中，抽取少量液狀的骨髓，稱為骨髓穿刺術。用較大的針去抽出一小片骨和骨髓之檢查，則為骨髓切片。由血液科、腫瘤或病理學專家在顯微鏡下檢查骨髓樣本，可深入檢查白血病細胞，找出病人罹患的哪一種白血病。

腰椎穿刺或腦脊髓液檢查：
如在骨髓樣本中找到白血病細胞，醫師會進行其它試驗確定該疾病的侵犯程度，如腰椎穿刺或腦脊髓液檢查，可取得分布在腦脊髓旁的液體，以檢查白血病細胞是否存在。

胸部X光：
對胸部做Ｘ光檢查，可顯示疾病在這些部位的徵兆。