急性淋巴细胞白血病可以通过外周血和骨髓细胞学检查进行诊断。但为了把患者分为不同的亚型还须进行细胞化学染色、酶标记、免疫标记、细胞遗传学和分子生物学分析。
1.外周血绝大部分患者在诊断时有贫血，近1/3患者血红蛋白低于80g/L，为正细胞正色素性贫血;同时患者可伴有血小板减少，其中30％患者血小板低于25×109/L;白细胞总数减少者约占27％，正常或轻度增加约占60％，有16％的患者在就诊时白细胞总数>100×109/L。
外周血涂片分类以原始和幼稚淋巴细胞为主，可占10％～90％，粒细胞和单核细胞减少，但要注意有15％左右的患者外周血涂片找不到原始或幼稚淋巴细胞，而骨髓象可见大量的白血病细胞。
2.生化检查多数病人血清乳酸脱氢酶水平升高，并且与白血病细胞负荷及预后相关。白血病细胞负荷较大的病人常见血尿酸水平升高，白血病细胞浸润肝、肾可引起肝肾功能的相应改变。
3.骨髓象
(1)骨髓涂片：有核细胞的增生程度为活跃至极度活跃，以原始淋巴细胞为主，并有部分幼稚淋巴细胞，这些细胞占有核细胞的30％以上，细胞可大小不一，核浆发育不平衡。成熟淋巴细胞少见，核分裂象易见。破碎淋巴细胞多见。粒系细胞、有核红细胞和巨核系细胞增生明显受抑，比例明显减少。根据原始淋巴细胞的形态特征及其预后情况，FAB(英国、美国、法国白血病协作组)将其分为L1、L2、L3三型，但在WHO新近发表的分类中已被取消，理由是L1和L2的形态学与免疫学、遗传学、临床特征及预后无相关性。
少数患者可因骨髓白血病细胞极度增生，骨髓穿刺时呈“干抽”现象。极少数患者骨髓白血病细胞呈破碎状态，涂片显示骨髓坏死，更换部位穿刺或行骨髓活检仍可明确诊断。