Der Hämatologe, also ein Facharzt für Bluterkrankungen, kann anhand von weiteren Untersuchungen die Diagnose CLL bestätigen. Das geschieht zum einen anhand von Blutuntersuchungen, zum anderen durch bildgebende Verfahren wie beispielsweise die Computertomografie (CT) und durch eine körperliche Untersuchung. Anhand der Blutuntersuchung kann Ihr Arzt feststellen, welcher spezielle Zelltyp in Ihrem Blut vermehrt vorhanden ist. Diese Untersuchung nennt man Immunphänotypisierung. Für die Diagnose CLL ist die Anzahl der B-Zellen, einer Unterart der Lymphozyten, entscheidend. Ausserdem kann Ihr Arzt anhand der Blutuntersuchung erkennen, ob die B-Lymphozyten in Ihrem Blut krank (entartet) sind. Solche Zellen unterscheiden sich von gesunden Lymphozyten durch charakteristische Merkmale auf der Zelloberfläche. Bei einer CLL stammen alle kranken Zellen von einem entarteten B-Lymphozyten ab. Weisen die kranken B-Lymphozyten eine bestimmte, für die CLL charakteristische Oberflächenstruktur (eine bestimmte Kombination von Rezeptoren auf der Zelloberfläche) auf und liegt die Anzahl der B-Zellen bei über 5000 Zellen pro Mikroliter Blut, gilt die Diagnose CLL als gesichert.
Im Rahmen der körperlichen Untersuchung tastet der Arzt in der Regel die Lymphknoten am Hals, in den Achselhöhlen und in den Leisten sowie die Leber und die Milz ab. So kann er beurteilen, ob und in welchem Ausmass diese vergrössert sind. Ergänzend dazu kann eine Röntgenaufnahme der Lunge zeigen, ob Lymphknoten in der Lunge oder den Luftwegen vergrössert sind. Aufschluss über den Zustand der Lymphknoten und der Organe im Bauchraum kann eine Ultraschalluntersuchung (Sonografie) oder eine PET/CT geben. Die PET/CT ist eine Kombination aus Positronen-Emissions-Tomografie (PET) und Computertomografie (CT) in einem Gerät. Anhand der Auswertung dieser Untersuchungen kann der Arzt meist auch das Stadium der Erkrankung feststellen.