تشخيص اللوكيميا عند الأطفال، يتم التشخيص اعتمادًا على الفحص السريري إضافة إلى الفحوص المخبرية، حيث أن عدد وأنماط الخلايا ومظهرها تحت المجهر يجعل الطبيب يتوقع وجود الابيضاض.

يلاحظ عادة ارتفاع شديد في كريات الدم البيضاء (وقد تكون كريات الدم البيضاء ناقصة أحيانًا) ونقص كريات الدم الحمراء ونقص الصفيحات، ويكون العديد من كريات الدم البيضاء على شكل أرومات (وهو نمط من الخلايا يوجد في الحالة الطبيعية في نخاع العظم فقط) ورغم ذلك فإن هذه المظاهر كلها تقترح وجود الابيضاض.

لا يتم تأكيد التشخيص إلا بإجراء بزل نقي العظم أو خزعة العظم، ويظهر بزل نقي العظم (الذي يؤخذ من عظم الورك) وجود تكاثر شديد في الأرومات (الخلايا المكونة للكريات البيضاء) ويتم من خلاله إثبات التشخيص وتحديد نوع الابيضاض.

هناك عدة فحوص مخبرية أخرى تجرى أحيانًا، ومنها:

• فحص وظائف الكبد والكلية وذلك استعدادًا لمعالجة الابيضاض.
• البزل القطني حيث تؤخذ عينة من السائل الدماغي الشوكي لتحديد إن كانت الخلايا السرطانية قد وصلت إلى الدماغ والحبل الشوكي أم لا.
• خزعة العقد اللمفاوية.
• الفحوص الكيماوية الخلوية المناعية التي تجرى لتصنيف الابيضاض.
• الدراسات التصويرية، مثل: صورة الصدر، والتصوير المقطعي (CT-scan)، والرنين المغناطيسي (MRI)، وتصوير العظم وتجرى في حالات خاصة يحددها الطبيب.
• التصوير المقطعي (CT scan) لتحديد مدى امتداد المرض وإصابة الجهاز العصبي المركزي.