Obecně se dá říci, že u akutní leukémie je většina příznaků spojena s poruchou krvetvorby, kdy není kostní dřeň schopna produkovat dostatek zdravých krvinek. To vyvolá anémii, jejímiž klasickými příznaky je únava, nedostatek energie a bledost kůže a sliznic. Nedostatečné množství funkčních bílých krvinek se podepisuje na obranyschopnosti těla, proto dochází k častým infekcím. Se svojí troškou do mlýna přispějí i krevní destičky, jenž se starají o správnou srážlivost. Při jejich nedostatku se dostavuje častější krvácení z nosu nebo dásní. Na kůži se obvykle tvoří petechie, neboli červené tečky a modřiny bez jasných příčin. Později může začít docházet k hromadění nádorových buněk v lymfatických uzlinách, které nabývají na objemu. Při příliš velkém zvětšení dochází k útlaku krevního řečiště, což vede k natékání končetin. Častým znakem může být i bolest břicha a pocit plnosti, jenž způsobuje zvětšená slezina. U přibližně 10% pacientů se nádorové buňky dostanou do centrálního nervového systému, kde mohou působit poruchy zraku či způsobovat bolest hlavy.
Pro chronické leukémie je typické dlouhé bezpříznakové období. U lymfatické leukémie toto období může trvat několik let, ale i desetiletí. Myeloidní má toto období poměrně kratší a první příznaky jsou podobné těm u akutních leukémií, tedy potíže spojené s anémií, a bolesti břicha způsobené zvětšenou slezinou. U CLL se dostavuje nebolestivé zvětšení lymfatických uzlin. Avšak jak již bylo řečeno, může trvat dlouhá léta, než se dostaví. Proto opravdovým příznakem v raných stádiích je pouze nárůst bílých krvinek a pokles těch červených. Nepřijde-li se při preventivní prohlídce při vyšetření krve na tuto skutečnost, může leukémie pokročit k patrným příznakům. Mezi ně patří noční pocení, zvýšené teploty, zvýšený úbytek na váze (nad 10% za půl roku), dechové potíže, závratě.