1.血象 白细胞计数可减少，也可增至(20～70)×109/L，多数在(1.5～2)×109/L，伴有淋巴细胞的相对或绝对升高。
2.病原学检查 实验室检查中最重要的是病原学检查，可取血、咽分泌物、痰、脑脊液、胸腔积液、心包液、关节液、气管吸出物等标本进行涂片找细菌，或用含有Levinthol原液的特殊Hi 培养基进行培养，可应用Hib抗血清、α-f多价抗血清进行进一步分型。其中痰液检查是最常用的方法。一般需连续2次或2次以上的痰培养结果。流感嗜血杆菌肺炎的确诊，有赖于痰培养。如同时血或胸腔积液培养阳性则更有意义。婴儿不易将痰咳出，可采用消毒导管吸出支气管分泌物作培养。血培养对诊断很重要，通过血培养结果不仅可以了解有无菌血症的存在，而且还可以估计预后。据报告，嗜血流感杆菌血培养阳性率为60%，胸腔积液检查或肺穿刺液的病原学检查也有诊断价值。另外，乳胶微量凝集(LPA)和对流免疫电泳技术(CIE)均已用于嗜血流感杆菌的抗原检测，有助于嗜血流感杆菌肺炎的快速诊断。
3.细菌抗原检查 由于流感嗜血杆菌为上呼吸道常见菌群，诊断呼吸道Hib感染时不宜用鼻咽部标本进行抗原检测，可用鼻窦穿刺液、气管支气管抽取液、支气管肺泡灌洗液进行检查，这些标本取材较困难，一般常用血及尿液标本进行检查即可。
(1)荚膜抗原：Hib在生长期间分泌b型多糖荚膜。可应用ELISA方法、乳胶颗粒凝集试验、协同凝集试验、对流免疫电泳等方法测定血清、脑脊液、尿液、心包液、关节液等标本中b型多糖荚膜抗原。在Hib脑膜炎，脑脊液中荚膜抗原阳性率90%。
(2)外膜蛋白(OMP)抗原：应用双抗体夹心的ELISA方法测定Hib的OMP抗原，用两种针对不同抗原决定簇的单克隆抗体(包被抗体与酶标抗体)应用可提高检查的敏感性。
4.血清学检测 可应用ELISA等方法测定b型多糖荚膜抗体。可用放射免疫方法测定抗Hib多糖(Hib-PRP)抗体。也可用间接ELISA方法测定Hib的特异性抗OMP的IgG、IgM。在感染急性期，抗OMP-IgM水平高于同年龄平均值2个标准差，或双份血清抗体升高3～4倍以上可诊断为Hib感染。
5.分子生物学检查 应用DNA分子杂交技术、PCR方法测定临床标本中流感嗜血杆菌DNA特异性片段，特异性及敏感性较高。 X线胸片可呈支气管肺炎、大叶性肺炎或肺段实变改变。下叶肺部多受累，也可呈弥漫性支气管肺炎或毛细支气管炎改变。常伴有胸腔积液，约20%发生脓胸。肺炎吸收后可形成肺大疱。