龙眼叶为偶数羽状复叶，少有奇数羽状复叶，小叶对生或互生，幼苗的第一、二叶仅具1对小叶，第二、三叶具有2对小叶，以后则增至2～4对或更多。成年植株4对小叶最多，3对次之，小叶对数的幅度因品种有所差异，6对以上小叶者较为罕见，叶多属椭圆状披针形、倒卵状椭圆形和卵状长圆形3种。叶全缘、革质，叶长926～1750厘米，叶面绿色，叶背淡黄绿；叶柄短，中脉明显，嫩叶常为赤褐色，叶片寿命1～3年。
叶片分背腹两面，上下表皮均为单层细胞，上表皮的角质层较厚，细胞壁向表面略为凸起，没有气孔。下表皮除了很幼嫩的叶片及粗脉上的细胞外，向外均有乳头状突起，角质层也围绕突起而皱褶。栅状层仅单层细胞，呈长柱状，排紧密。海绵层细胞类型多种。叶片气孔属星状细胞型，护卫细胞4～10个，围绕气孔作辐射状排列，部分或全部护卫细胞的突起的斜向气孔，将气孔遮盖，这可能是龙眼抗旱力强的因素之一。