Muchas de las señales y síntomas de la leucemia infantil son causados por una carencia de células sanguíneas normales, lo que sucede cuando las células leucémicas desplazan a las células productoras de células sanguíneas normales en la médula ósea. Como resultado, un niño puede que no tenga suficientes glóbulos rojos, glóbulos blancos ni plaquetas normales. Estas carencias se manifiestan en las pruebas de sangre, pero también pueden causar síntomas. Las células leucémicas también pueden invadir otras áreas del cuerpo, lo cual también puede causar síntomas. Además, muchos de estos síntomas tienen otras causas, y la mayoría de las veces no son causadas por leucemia. Aun así, es importante que informe al médico de su hijo sobre estos síntomas de manera que se encuentre y se trate la causa, si es necesario

 la anemia (una disminución de glóbulos rojos) puede causar que un niño se sienta cansando, débil, mareado o con dificultad para respirar. Además, puede hacer que la piel luzca pálida.

un niño con leucemia puede desarrollar fiebre. Frecuentemente es causada por una infección que puede no mejorar ni con antibióticos. Esto se debe a la carencia de glóbulos blancos normales, los cuales normalmente ayudarían a combatir las infecciones. Aunque los niños con leucemia pueden tener un número muy alto de glóbulos blancos, las células leucémicas no protegen contra las infecciones como lo hacen los glóbulos blancos normales. Algunas veces las mismas células leucémicas también causan la fiebre al liberar ciertas sustancias químicas en el cuerpo.

un niño con leucemia puede presentar hematomas y sangrado frecuente de las encías o de la nariz o sangrado profuso de pequeñas cortaduras. Es posible que le aparezcan en la piel puntos rojos del tamaño de un alfiler causados por sangrado de pequeños vasos sanguíneos, llamadas petequias. Esto se debe a la carencia de plaquetas, que normalmente detienen el sangrado tapando los orificios de los vasos sanguíneos dañados.

algunos niños con leucemia sienten dolores en los huesos o en las articulaciones debido a la acumulación de las células leucémicas cerca de la superficie del hueso o en el interior de la articulación.

las células leucémicas se pueden acumular en el hígado y el bazo y causar que estos órganos aumenten de tamaño. Esto puede notarse como llenura o inflamación del abdomen. Generalmente las costillas inferiores cubren estos órganos, pero cuando están agrandados a menudo el médico los puede palpar.

si el bazo y/o el hígado se agrandan demasiado, pueden presionar otros órganos, como el estómago. Esto puede limitar la cantidad de comida que se puede ingerir, produciendo pérdida de apetito y pérdida de peso con el tiempo.

algunas leucemias se pueden propagar a los ganglios linfáticos. El niño, uno de los padres, o un profesional médico puede notar los ganglios inflamados como masas debajo de la piel en ciertas áreas del cuerpo (tal como a los lados del cuello, en las áreas de las axilas, sobre la clavícula o en la ingle). También puede ocurrir inflamación de los ganglios linfáticos que se encuentran en el interior del pecho o del abdomen, pero ésta sólo puede detectarse mediante estudios por imágenes, como CT o MRI.

Con frecuencia los ganglios linfáticos se agrandan cuando están combatiendo una infección, especialmente en los lactantes y los niños.