溶血性贫血的诊断可分成两步：①首先明确有无溶血，应寻找红细胞破坏增加的证据;②查明溶血的原因，则须经过病史、症状、体征以及实验室等资料的综合分析来作判断。
一、病史
除询问发病缓急，主要症状以及病情进程外还应着重询问以下各项：
(一)地区性 强调家庭籍贯，如地中海贫血多见于广东、广西及浙江等沿海地区。
(二)家族史 近亲中如有贫血、黄疸、脾肿大者，则有先天性溶血性贫血可能。
(三)药物接触史 药物可诱发免疫性溶血性贫血，氧化性药物可使不稳定血红蛋白病及G6PD缺乏症发生溶血。
(四)引起溶血性贫血的原发病史 如淋巴瘤可伴有免疫性溶血性贫血。
(五)诱发因素 如过劳、寒冷刺激及服蚕豆等。
二、体征
应注意贫血、黄疽、肝脾肿大等。
三、实验室检查
检查目的和步骤有：
(一)确定是否为溶血性贫血 可根据红细胞破坏增加和骨髓代偿功能增强而确定。
1.红细胞破坏增加的证据
(1)红细胞计数下降，一般呈正细胞正色素性贫血。
(2)血清间接胆红素增多。血清胆红素浓度不仅决定于溶血的程度，还决定于肝脏清除间接胆红素的能力，故黄疸为轻度或中度，血清胆红素一般在17.1-51.3ukmol/L(1-3mg/dl)左右，很少超过136.8umol/L(8mg/dl)，当黄疸不显时，并不能排除溶血性贫血。
(3)尿内尿胆原的排泄量增多。尿内尿胆原和尿胆素常增加。在肝功能减退时，肝脏无能重复处理从肠内吸收来的尿胆原，尿中尿胆原也会增加，故对溶血性贫血的诊断，价值不是很大。粪内尿胆原是增加的，但粪内尿胆原的定量测定现在已不在用作诊断方法之一。尿内胆红素阴性，除非同时有阻塞性黄疸。
(4)血浆结合珠蛋白明显减少或消失。结合珠蛋白是在肝脏产生能与血红蛋白结合的清糖蛋白，正常值为0.7-1.5g/L(70-150mg/dl)。血管内和血管外溶血结合珠蛋白含量均降低。在感染、炎症、恶性肿瘤或皮质类固醇治疗时可以增多。因此，在解释结果时须考虑其他因素的影响。
(5)血浆游离血红蛋白浓度增高。正常血浆内有少量游离血红蛋白，一般正常不超过50mg/L(5mg/dl)，当大量血管内溶血时，血浆游离血红蛋白浓度增高可达2.0g/L(200mg/dl)。血浆中有高铁血红白蛋白存在时，血浆变成金黄色或棕色，可用分光光度计或血清电泳证明其存在。在血管内溶血后，它在血液中存在的时间为几小时至几天。
(6)尿内出现血红蛋白(急性溶血)或含铁血黄素(慢性溶血)。
(7)红细胞生存时间缩短，红细胞的生存时间因溶血的轻重不同可有不同程度的缩短，可用放射性铬(51Cr)加以测定，正常红细胞的T1/2(51Cr)为25-32天，此值低于正常表示红细胞的生存时间缩短，也表示溶血增多。由于放射性核素检验的技术操作不够简单方便，观察时间又长，故临床工作中应用较少，大多用于科研工作。