急性髓系白血病主要有以下几种类型：
根据FAB分型分类
M0型： 急性髓细胞白血病微分化型，骨髓中原始细胞≥90%，胞质极少，无嗜天青颗粒及Auer小体，髓过氧化物酶（MPO）及苏丹黑B阳性细胞<3%。M1型： 急性粒细胞白血病未分化型，骨髓中原始粒细胞≥90%（非红系细胞）。
根据WHO分型分类
伴重现性遗传学异常的AML： 比如伴t(8;21)(q22;q22)、AML1-ETO的AML，还有伴inv(16)(p13.1q22)或t(16;16)(p13.1;q22)、CBFβ-MYH11的急性髓系白血病等。这类白血病有特定的染色体异常，治疗和预后有一定特点。伴骨髓增生异常相关改变的AML： 多见于老年人，常有骨髓增生异常综合征（MDS）病史或呈现类似MDS的骨髓象，比如有单系或多系血细胞减少等表现，治疗上需要综合考虑MDS相关因素来制定方案。治疗相关的AML和骨髓增殖性肿瘤转化的AML： 通常有明确的化疗或放疗等治疗史，或者由骨髓增殖性肿瘤转化而来。这类白血病的生物学行为和预后与原发性急性髓系白血病有所不同。
按细胞分化程度和白血病细胞成熟度分类
原始细胞型： 原始细胞比例较高，比如M0、M1型等，白血病细胞分化程度低，更具侵袭性。早幼粒细胞型： 以早幼粒细胞增生为主，像M3型（急性早幼粒细胞白血病）就属于这一类，它有独特的染色体易位t(15;17)，并且有特定的治疗药物（如维甲酸等）来针对性治疗，但预后在过去和现在有了很大改善。单核细胞型： 包括M4型（急性粒 - 单核细胞白血病）、M5型（急性单核细胞白血病）等，白血病细胞向单核细胞分化，临床会有相应的单核细胞相关表现，如牙龈增生等。