Introdução: A leucemia é uma doença maligna que acomete os leucócitos, a sua característica principal é o acúmulo de células jovens anormais na medula óssea, as quais substituem as células saudáveis do sangue à medida que ela evolui. Dentre os doze tipos de leucemias existentes, destacam-se quatro tipos primários: Leucemia Mieloide Aguda, Leucemia Mieloide Crônica, Leucemia Linfocítica Aguda e Leucemia Linfocítica Crônica. O diagnóstico precoce desse câncer é primordial para um tratamento efetivo em tempo oportuno. Objetivo: descrever as técnicas laboratoriais mais utilizadas para o diagnóstico dos principais tipos de leucemia. Método: trata-se de uma revisão bibliográfica realizada a partir da seleção de artigos publicados no portal PubMed, na biblioteca eletrônica SciELO e no buscador acadêmico Google Acadêmico, entre os anos de 2008 a 2018. Utilizaram-se os descritores “Leucemia” AND “Diagnóstico”. Resultados: As técnicas frequentemente utilizadas com fim diagnóstico de leucemia são o hemograma, mielograma, citoquímica, citogenética, imunofenotipagem, testes moleculares, testes bioquímicos e punção lombar. Com intuito de complementar a pesquisa, confirmar ou rejeitar a suspeita, geralmente utiliza-se mais de um método diagnóstico. Observou-se como perspectiva diagnóstica para as leucemias que o uso de miRNAs circulantes como biomarcadores vem se tornando uma aposta por sua presença em vários fluidos biológicos e sua sensibilidade às técnicas. Conclusão: Os achados deste estudo oportunizam aos profissionais da área da saúde o conhecimento acerca das principais técnicas laboratoriais diagnósticas das leucemias, lhes possibilitando a modificação de protocolos terapêuticos com fins de melhorar e assegurar um diagnóstico precoce da doença.