1、血常規檢測
地中海貧血的重要特徵之一是小細胞低色素性貧血，如MCV≤80fl、MCH≤25.0Pg，可疑是地中海貧血患者或基因攜帶者的致死，可同時測量血清鐵和鐵蛋白，排除缺鐵性貧血。
2、紅細胞滲透脆性試驗(一管法)
其原理是地中海貧血紅細胞膜表面粗糙、凹陷、摺疊和漿膜擴展，膜與內容物的比例增大，滲透溶解的抵抗性增加，在0.32%(或0.36%)NaC1中溶解度下降一管法可用於地中海貧血羣體篩查。
3、血紅蛋白(Hb)電泳Hb電泳
是檢測地中海貧血、異常血紅蛋白最常用的方法，在觀察HbE、HbH等異常血紅蛋白區帶的同時，可以定量檢測HbF、HbA2的含量，區分常見類型的地中海貧血。根據研究，MCV、Hb電泳和紅細胞脆性實驗三者聯合檢查的敏感度達到100%，陰性預告值達到100%，聯合特異度達到100%，陽性預告值達到100%DS。
4、高效液相色譜技術（HPLC）
原理：採用微柱法離子交換層析和梯度洗脫技術，全自動分析儀可分離血紅蛋白的變異體與亞型，容易發現重型和輕型B地中海貧血。操作中，HPLC採用全血標本，無需製備Hb液，只需將全血標本直接放置在儀器上，即可通過計算機操作實現HbA、HbA2、HbF等定量檢查。優點：所需樣本量少，自動化程度高，操作簡單，快速，能消除人爲誤差，結果準確。HPLC也可用於胎兒臍帶血產前診斷，可診斷重型B地中海貧血，但無法區分正常胎兒和雜合子胎兒。近年來，地中海貧血高發地區也採用此法進行攜帶者檢測 。
5、基因診斷
近年來，隨着分子生物學研究領域的不斷髮展，從最初的B珠蛋白基因簇限制性酶切多態性檢測至目前的聚合酶鏈反應（PCR）技術結合其他分子生物學方法，B地中海貧血的診斷已逐步改進和完善。
