血白细胞计数无一例外地增高，轻者>10×109/L，重者达100×109/L～1000×109/L及以上。血涂片可见较多中度不成熟的白血病髓细胞，主要为中幼粒细胞及晚幼粒细胞。红细胞及血红蛋白大多正常，少部分病例可有轻度贫血。血小板数大多也正常，但少数病例可增高，甚至高达1000×109/L以上。白细胞、血小板极度升高者代表肿瘤负荷大，预后差。

骨髓穿刺抽取少许骨髓液涂片，显示骨髓极度增生（即涂片中有核细胞明显多于成熟的红细胞），其中主要为中度成熟的粒细胞，即中幼粒及晚幼粒细胞。血小板也常增多。此为典型的慢性髓细胞白血病骨髓象。

可检出Ph染色体、BCR-ABL融合基因及BCR-ABL融合蛋白（P210蛋白）。

外周血尿酸常升高，是由于本病白细胞代谢旺盛，生成大量核酸的代谢产物嘌呤，而嘌呤的代谢产物即为尿酸。高尿酸血症者尿酸大量从肾排出时可形成尿酸结晶，其沉积在肾内可损伤肾脏功能。尿酸结晶也可在关节内积聚，造成尿酸性关节病，可急性发作，表现为拇指（趾）关节的红、肿、热、痛，称痛风。