儿童白血病常常应该与以下的疾病鉴别（幼年型粒单核细胞白血病的鉴别诊断特殊）
可有肝脾大，血小板减少，末稍血中偶见中晚幼粒及有核红细胞，但类白血病反应往往存在感染诱因，当原发病控制后，血象即恢复。
EB 病毒感染所致，有肝脾、淋巴结肿大，发热、血清嗜异凝集反应阳性，EBV 抗体阳性，白细胞增高并出现异型淋巴细胞，但血红蛋白及血小板计数正常，骨髓检查无白血病改变。
出血、贫血、发热和全血细胞减少与白血病低增生表现有相似点，但本病不伴有肝脾、淋巴结肿大，骨髓细胞增生低下，无幼稚细胞增生。
部分白血病患儿以关节疼痛为首发症状，血液学检查可能完全正常，容易误诊为风湿或类风湿关节炎，遇不典型病例应争取尽早进行骨髓检查，以便确诊。
幼年型粒单核细胞白血病的鉴别诊断：
幼年型粒单核细胞白血病（JMML）容易与其他类型的骨髓增生异常综合征／骨髓增殖性肿瘤混淆。但JMML通常发生于5岁以下。因此，6岁或以上的儿童可考虑是否可能为其他类型的骨髓增生异常综合征／骨髓增殖性肿瘤。
同时，由于JMML常以血小板减少为首发特征，因此容易被误诊为特发性或免疫性血小板减少性紫癜。但JMML患者单的核细胞比例和绝对计数升高，可据此鉴别。
此外，巨细胞病毒和EB病毒感染在血象上可能与JMML有相似之处，可通过病毒血清学鉴别。
JMML与其他造血系统恶性肿瘤，可通过骨髓穿刺涂片相鉴别。
