贫血需要检查的项目较多，一般首先要做血常规检查，通过血常规能初步判断是否贫血以及贫血的大致严重程度，比如红细胞计数、血红蛋白浓度等指标会有明显变化。
血常规检查
红细胞计数与血红蛋白测定：这是贫血检查的基础项目。正常成年男性血红蛋白浓度应在120~160g/L，成年女性在110~150g/L，红细胞计数男性约（4.0~5.5）×10¹²/L，女性约（3.5~5.0）×10¹²/L，通过这两项能直接判断是否贫血及大致贫血程度。血细胞比容测定：它反映红细胞在全血中的占比，正常男性为0.40~0.50，女性为0.35~0.45，可辅助判断贫血情况。
外周血涂片检查
红细胞形态观察：通过观察红细胞的大小、形态等，能初步推测贫血的原因。比如缺铁性贫血时红细胞常呈小细胞低色素性；巨幼细胞贫血时红细胞多为大细胞性。网织红细胞计数：网织红细胞是尚未完全成熟的红细胞，正常比例为0.5%~1.5%，它能反映骨髓造血的活跃程度，比如溶血性贫血时网织红细胞常明显增高。
骨髓穿刺检查
骨髓细胞形态学检查：抽取骨髓液进行检查，能观察骨髓中各种细胞的数量、形态等，有助于明确贫血是由于造血干细胞异常、造血微环境问题还是红细胞生成调节异常等原因引起。例如再生障碍性贫血时骨髓增生低下，造血细胞明显减少。骨髓活检：有时还会做骨髓活检，更全面地了解骨髓组织结构、细胞分布等情况，对一些疑难贫血的诊断有重要意义。
生化检查
血清铁、总铁结合力及转铁蛋白饱和度：缺铁性贫血时血清铁降低，总铁结合力升高，转铁蛋白饱和度降低。血清铁正常范围男性约11~30μmol/L，女性约9~27μmol/L，总铁结合力男性约50~77μmol/L，女性约54~77μmol/L。维生素B₁₂和叶酸测定：巨幼细胞贫血时血清维生素B₁₂或叶酸水平会降低，维生素B₁₂正常范围是133~675pmol/L，叶酸正常范围是5~16nmol/L，通过测定可帮助诊断相应类型的贫血。