溶血尿毒综合征患者血常规检查可见红细胞计数和血红蛋白量降低、网织红细胞计数升高，血小板计数减少；尿常规检查尿潜血多呈阳性、可出现不同程度蛋白尿；生化检查肾功能指标肌酐、尿素氮升高，乳酸脱氢酶升高，血钾可能升高；凝血功能检查凝血酶原时间和活化部分凝血活酶时间可能正常或轻度延长；外周血涂片可见红细胞形态异常；骨髓穿刺检查骨髓象一般增生活跃，红系增生明显活跃，巨核细胞计数正常或增多。
血小板：血小板计数通常会减少。这是由于血小板在微血管内被激活、聚集，参与血栓形成过程，导致血小板消耗增加。不同年龄血小板正常范围不同，儿童正常血小板计数为（100-300）×10/L，成人也是（100-300）×10/L，血小板减少会增加患者出血的风险。
尿常规检查
尿潜血：多呈阳性，提示尿液中有红细胞存在，这是因为微血管病性溶血导致红细胞进入尿液中。
尿蛋白：可出现不同程度的蛋白尿，这是由于肾脏微血管受损，通透性增加，蛋白质漏出到尿液中。对于儿童患者，正常尿液中蛋白质含量极微，一般定性检查为阴性，定量小于0.15g/24h；成人正常尿蛋白定量小于0.15g/24h，定性检查阴性，若出现蛋白尿则提示肾脏可能受到影响。
生化检查
肾功能指标
肌酐：血肌酐水平会升高，肌酐是肌肉代谢的产物，通过肾脏排泄，当肾脏因微血管病变受损时，肌酐清除率下降，血肌酐升高。儿童和成人血肌酐正常范围不同，儿童血肌酐正常范围一般为27-62μmol/L，成人男性为53-106μmol/L，女性为44-97μmol/L。
尿素氮：血尿素氮也会升高，尿素氮是蛋白质代谢的产物，肾脏功能受损时，尿素氮排泄减少，导致血尿素氮水平升高。儿童血尿素氮正常范围为1.8-6.5mmol/L，成人正常范围为3.2-7.1mmol/L。
乳酸脱氢酶：乳酸脱氢酶常升高，因为红细胞破坏增加，细胞内的乳酸脱氢酶释放到血液中，导致其水平升高。不同年龄乳酸脱氢酶正常范围有差异，儿童乳酸脱氢酶正常范围为109-245U/L，成人男性为109-245U/L，女性为109-240U/L。
血钾：可能出现血钾升高，这是由于肾脏排钾功能障碍，加上细胞内钾释放到细胞外等原因导致血钾水平升高。对于儿童和成人，正常血钾范围均为3.5-5.5mmol/L，血钾升高可能会引起心律失常等严重并发症。
凝血功能检查
凝血酶原时间（PT）：可能正常或轻度延长，部分患者凝血功能会有一定异常，但一般不像典型凝血障碍性疾病那样明显异常。
活化部分凝血活酶时间（APTT）：也可能正常或轻度延长，反映内源性凝血途径的指标在溶血尿毒综合征时一般不会有严重的明显异常改变，但也会有一定程度的变化。
外周血涂片检查
可见红细胞形态异常，如破碎红细胞、三角形红细胞、头盔形红细胞等微血管病性溶血性贫血的特征性红细胞形态。这是因为红细胞在通过狭窄、有纤维蛋白沉积的微血管时，受到机械性损伤而变形破碎。对于不同年龄的患者，正常外周血涂片红细胞形态规则，无破碎红细胞等异常形态。
骨髓穿刺检查
骨髓象一般增生活跃，红系增生明显活跃，这是因为机体处于贫血状态，骨髓代偿性增生以增加红细胞生成。巨核细胞计数正常或增多，血小板生成正常或受一定影响，但由于外周血血小板减少是消耗性的，骨髓中巨核细胞数量不一定能完全反映外周血血小板的情况。儿童和成人骨髓象在溶血尿毒综合征时虽然总体表现有一定共性，但儿童骨髓的代偿能力等可能与成人有所不同，儿童骨髓红系增生等情况在程度上可能有差异，但基本的增生活跃等表现是相似的。
