1.血象
白細胞計數可減少，也可增至（20～70）×109/L，多數在（1.5～2）×109/L，伴有淋巴細胞的相對或絕對升高。
2.病原學檢查
實驗室檢查中最重要的是病原學檢查。可取血咽分泌物、痰腦脊液、胸腔積液心包液、關節液、氣管吸出物等標本進行涂片找細菌，或用含有Levinthol原液的特殊Hi培養基進行培養，可用Hib抗血清、α-f多價抗血清進一步分型。其中痰液檢查是最常用的方法，也是確診依據，一般需連續兩次或兩次以上的痰培養結果。如同時血或胸腔積液培養陽性則更有意義。嬰兒可采用消毒導管吸出支氣管分泌物作培養。血培養對診斷很重要，陽性率較高，通過血培養結果不僅可以了解有無菌血癥的存在，而且還可估計預后。另外，乳膠微量凝集（LPA）和對流免疫電泳技術（CIE）均已用于嗜血流感桿菌的抗原檢測，有助于嗜血流感桿菌肺炎的快速診斷。
3.細菌抗原檢查
由于流感嗜血桿菌為上呼吸道常見菌群，診斷呼吸道Hib感染時不宜用鼻咽部標本進行抗原檢測，可用鼻竇穿刺液、氣管支氣管抽取液、支氣管肺泡灌洗液進行檢查，這些標本取材較困難，一般常用血及尿液標本進行檢查即可。
（1）莢膜抗原Hib在生長期間分泌b型多糖莢膜。可應用ELISA方法、乳膠顆粒凝集試驗、協同凝集試驗對流免疫電泳等方法測定血清、腦脊液、尿液、心包液、關節液等標本中b型多糖莢膜抗原。在Hib腦膜炎，腦脊液中莢膜抗原陽性率高。
（2）外膜蛋白（OMP）抗原應用雙抗體夾心的ELISA方法測定Hib的OMP抗原，用兩種針對不同抗原決定簇的單克隆抗體（包被抗體與酶標抗體）應用可提高檢查的敏感性。
4.血清學檢測
可用ELISA等方法測定b型多糖莢膜抗體。可用放射免疫方法測定抗Hib多糖（Hib-PRP）抗體。也可用間接ELISA方法測定Hib的特異性抗OMP的IgG、IgM，在感染急性期，抗OMP-IgM水平高于同年齡平均值兩個標準差或雙份血清抗體升高3～4倍以上，可診斷為Hib感染。
5.分子生物學檢查
應用DNA分子雜交技術、PCR方法測定臨床標本中流感嗜血桿菌DNA特異性片段，特異性及敏感性較高。
6.其他輔助檢查
X線胸片可呈支氣管肺炎、大葉性肺炎或肺段實變改變下葉肺部多受累，也可呈彌漫性支氣管肺炎或毛細支氣管炎改變。