1.血象 外周血白细胞数增高，形态成熟的淋巴细胞绝对值>1.5×109/L(1500/mm3)，持续4周以上，亦可有少数不典型的或不成熟淋巴细胞，轻症者不伴贫血或血小板减少。破碎细胞易见。中性粒细胞比值降低。随病情发展，血小板减少，贫血逐渐加重。如有自身免疫性溶血性贫血，8%～35%病人抗人球蛋白试验(Coombs)呈阳性。
2.骨髓 显示有核细胞增生活跃，淋巴细胞≥40%，以成熟淋巴细胞为主。骨髓活检提示有不同程度的淋巴细胞浸润，有4种不同的组织学特点，并与疾病预后相关：①结节型(15%);②间质型(30%);③结节与间质浸润混合型(30%);④弥漫性浸润(35%)。一般在疾病早期，常见1～3型，疾病晚期多见4型。
3.骨髓细胞免疫分型 95%以上CLL起源于B细胞克隆，所以成熟B细胞标志如CD19.CD20、CD21.CD23.CD24.HLA-DR等均异常增高或一种轻链(κ或λ)阳性。约50%病人CD25+，但CD10为阴性。T-CLL则表现为成熟T细胞标志异常。不论B或T-CLL，CD5+百分率均高。
4.免疫功能 全T细胞及NK细胞数下降，T辅助细胞与T抑制细胞(CD4∶CD8)比例倒置。CD5+B细胞明显增加是导致自身免疫性溶血或血小板减少或纯红再障的重要原因。
5.染色体 约50%患者有染色体异常。B细胞慢淋白血病以+12.14q+、11q、13q等常见，T细胞慢淋以INV(14)等常见。
6.20%～60%病人发生低丙种球蛋白血症，包括IgG、IgA和(或)IgM型。可发生于病程的任何阶段，轻重不一。
CT扫描可发现腹膜后、肠系膜淋巴结肿大。