根據臨床表現、血象和骨髓象特點， 診斷一般不難。 由於白血病類型不同， 治療方案及預後亦不盡相同， 因此診斷成立後， 應進一步分型。 此外， 還應與下列疾病作鑒別。
骨髓增生異常綜合征：該病的RAEB及RAEB-T型除病態造血外， 外周血中有原始和幼稚細胞， 全血細胞減少和染色體異常， 易與白血病相混淆。 但骨髓中原始細胞不到30%。
某些感染引起的白細胞異常如傳染性單核細胞增多症， 血象中出現異形淋巴細胞， 但形態與原始細胞不同， 血清中嗜異性抗體效價逐步上升， 病程短， 可自愈。 百日咳、傳染性淋巴細胞增多症、風疹等病毒感染時，
再生障礙性貧血及特發性血小板減少性紫癜：血象與白細胞不增多性白血病可能混淆， 但骨髓象檢查可明確鑒別。
急性粒細胞缺乏症恢復期：在藥物或某些感染引起的粒細胞缺乏症的恢復期， 骨髓中早幼粒細胞明顯增加。 但該症多有明確病因， 血小板正常， 早幼粒細胞中無Auer小體。 短期內骨髓成熟粒細胞恢復正常。
