急性骨髄芽球性白血病の発症には、ほとんど特徴がありません。最も一般的な症状は、発熱、出血症候群、貧血、二次感染です。骨髄浸潤が認められるにもかかわらず、骨痛が必ずしも現れるわけではありません。肝臓、脾臓、リンパ節への浸潤は、患者の30~50%に認められます。中枢神経系の障害は症例の5~10%に認められますが、ほとんどの小児では神経症状は見られません。
急性骨髄性白血病の単球性変異型では、皮膚病変が最も特徴的です。病態発現中に単独の皮膚浸潤がみられることは極めて稀で、髄外緑膿菌が典型的な骨髄浸潤と組み合わさって観察されることが多いです。急性骨髄性白血病の発症時には、小児の3~5%に白血球過多症が認められますが、これは混合単球性変異型および単球性変異型で最も特徴的な所見です。白血球過多症の症状としては、肺毛細血管灌流障害による呼吸窮迫症候群や、中枢神経系低酸素症による進行性の神経症状(頭痛、眠気、昏睡)などが挙げられます。前骨髄球性変異型白血病は、大量出血および血栓症を伴うDIC症候群として発現することがあります。