贫血的实验室检查主要包括血常规，还有就是通过骨穿刺活检来明确病因的检查。血常规检查可以确定有没有贫血、贫血是否伴有白细胞或血小板数量的异常，红细胞体积参数。比如平均红细胞分布体积等等，反映红细胞大小和血红蛋白的改变。
而网织红细胞的计数则可以间接反映骨髓红系增生的情况。此外外周血涂片可以观察红白细胞和血小板数量和形态的改变，是不是有疟原虫或是异常的血细胞。
骨髓穿刺检查包括骨髓细胞涂片分类和骨髓活检，涂片分类反应骨髓细胞的增生程度、细胞成分比例和形态的变化。活检反应骨髓造血组织的结构增生程度、细胞成分和形态变化。
另外，还有造血原料的含量的检查，包括血清叶酸和b12水平测定。