典型病例根据病史、血象和骨髓象诊断并不困难。但有些病例在发病早期外周血白细胞数正常或减少，且可不出现幼稚细胞，常常被误诊。因此遇到一些可疑的病例，如不明原因的发热、贫血、出血、骨关节痛、肝脾淋巴结肿大等应早期提高警惕，考虑到白血病，及时做骨髓穿刺检查以明确诊断。骨髓检查对于诊断十分重要，但应注意白血病细胞在体内分布不均匀现象。
对于不典型病例应与下列疾病鉴别：
１．再生障性贫血 出血、贫血、发热和全血减少与白细胞减少的ＡＬＬ相似。但肝、脾和淋巴结不肿大，骨髓中无幼稚细胞增多。
２．恶性肿瘤骨转移 如神经母细胞瘤，可出现全血减少，并可有突眼，外周血出现特殊细胞。但骨髓检查，瘤细胞多成堆或呈菊团状排列，尿ＶＭＡ增高，且多可找到原发瘤。
３．风湿与类风湿关节炎 发热、关节痛、贫血、白细胞增高等与ＡＬＬ类似，但肝、脾、淋巴结多不肿大，行骨髓检查则不难区别。
４．传染性单核细胞增多症 肝脾、淋巴结肿大，白细胞增多并出现异型淋巴细胞，有时易与ＡＬＬ混淆。但多无血小板减少，骨髓检查无原幼淋巴细胞增多，嗜异凝集反应阳性。
５．传染性淋巴细胞增多症 虽有白细胞总数增多，淋巴细胞增高。但皆为成熟的小淋巴细胞，且无贫血和血小板减少，骨髓检查不难鉴别。