毛细胞白血病的诊断，主要是依靠骨髓穿刺检查以及骨髓细胞化学染色。发生毛细胞白血病的时候，通常骨髓穿刺涂片当中会发现毛细胞，也有的时候有可能会出现干抽，往往是由于骨髓当中网状纤维增生所导致的。
毛细胞性白血病可以进行化学染色，比较典型的是可以出现酸性磷酸酶染色阳性。而且，这种阳性是不被酒石酸所抑制的，借助这项检查，可以和慢性淋巴细胞白血病进行鉴别。结合病人的临床症状、脾大、低热、消瘦、多汗等，可以诊断毛细胞白血病。
脾切除是经常使用的治疗方式，也可以使用药物进行治疗。