Kung hinihinalang ang isang tao ay may leukemia, kabilang sa mga pagsusuri na maaaring gawin ay ang complete blood count (CBC) upang makita ang presensya ng mga abnormal na cells at pagbabago sa bilang ng mga normal na cells, at bone marrow biopsy o ang pagsilip ng bahagi ng utak ng bato (bone marrow) sa ilalim ng microscope upang mas makita ang mga abnormal na cells. Ang biopsy na ito ay kalimitang ginagawa sa pamamagitan ng pagtusok ng isang malaking karayom sa buto (kalimitan, sa may balakang) at paghila ng sample mula dito.
Depende sa uri ng leukemia at sa pasyente, maaaring magpagawa ng karagdagang mga test. Kabilang dito ang pag-biopsy ng kulani, CT scan, X-ray, MRI, at iba pa.