本病患者中有一部分可無任何癥狀，往往在定期健康查體時，或因其他疾病就診中發現脾腫大和/或血白細胞增高而發現。但多數病例有以下兩大組臨床表現：
1.代謝增高綜合征
患者有一系列代謝增高的表現，如乏力、多汗、消瘦、低熱。原因是白血病細胞的代謝高于正常細胞，尤其在白血病細胞負荷明顯增加時，如血白細胞>50×109/L時癥狀更為突出。
2.白血病細胞浸潤造成的臟器腫大及相應表現
（1）脾腫大大多數患者因白細胞在脾內大量浸潤、堆積致脾明顯腫大，通常為左肋緣下3～4cm，部分腫大至臍水平（即肋緣下7cm），少數可達臍下，伸入盆腔，且向右過中線達右中上腹，并可觸及脾切跡。腫大的脾臟質地硬，大多無壓痛，但明顯腫大的脾臟可壓迫周圍臟器，產生左上腹不適、腹脹、食欲減退等癥狀。如脾在短期內急劇增大，可引發左上腹脹痛，并有觸痛。此外，少數病例由于脾急劇增大，加之血液中白細胞大量堆積，使血液黏度明顯升高，致脾血液供應受阻而發生脾梗塞，即脾某支血管支配區域因供血中斷發生組織缺血、壞死。此時則出現左上、中腹劇痛，呼吸時更加重，并有明顯觸痛，有時可出現摩擦感，叩診時有摩擦音。
（2）胸骨壓痛是本病僅次于脾腫大的重要體征，且特異性較強，尤其在血白細胞明顯升高者更為突出。有時患者尚有自發的胸骨疼痛。胸骨壓痛是白血病細胞在胸骨內大量增殖，使骨髓腔壓力升高；同時白血病細胞也侵犯骨膜，均為這一陽性體征的發病機制。
（3）其他部分病例可伴肝腫大，但程度輕，大多在右肋緣下2～3cm。淺表淋巴結腫大在慢性髓細胞白血病較少見。少數患者白血病細胞浸潤皮膚及皮下組織，可形成皮膚結節，質地偏硬，無壓痛，皮膚色澤也無變化。如白血病細胞極度增多，>100×109/L，甚至更高，有時可堵塞男性患者陰莖海綿體血管，造成陰莖持續勃起、疼痛，甚至因血供阻斷而壞死。
慢性期通常持續2～3年，隨后即逐漸進入加速期及急變期。此時患者表現為乏力、貧血、衰弱，往往出現出血傾向、不明原因的發熱及關節、骨痛，原已消失或縮小的脾臟可在短期內增大。