脑干损伤后可能出现多种后遗症，比如长期昏迷较为常见，约有30% - 50%的脑干损伤患者会陷入长期昏迷状态。
运动功能方面的后遗症
肢体瘫痪： 脑干损伤可能导致肢体运动障碍，出现单侧或双侧肢体瘫痪。例如，部分患者会出现下肢肌力明显下降，行走困难，需要借助轮椅等辅助器具才能活动。而且这种瘫痪可能是永久性的，难以完全恢复。肌肉萎缩： 由于肢体长期不活动，还可能引发肌肉萎缩。一般在脑干损伤后数月内，如果没有进行有效的康复训练，肌肉会逐渐变细，力量进一步减弱。
认知与意识方面的后遗症
认知障碍： 患者可能出现记忆力减退，尤其是近期记忆力下降明显，很难记住新发生的事情。同时，注意力也难以集中，对周围事物的反应变得迟钝。部分患者还会存在思维能力下降，理解和判断问题的能力不如从前。意识模糊： 即使部分患者从昏迷状态苏醒，也可能处于意识模糊状态，不能清晰地表达自己的需求，对时间、地点、人物的定向力出现障碍，分不清现在是何时、自己身处何地以及身边人的身份等。
颅神经功能障碍后遗症
眼球运动障碍： 脑干与眼球运动的神经核团关系密切，脑干损伤后常出现眼球运动异常，比如眼球不能正常转动，出现复视现象，看东西有重影，影响患者的视觉功能和日常活动。吞咽困难： 很多脑干损伤患者会有吞咽困难的问题，表现为进食时容易呛咳，食物难以顺利下咽，这不仅会影响患者的营养摄入，还可能引发肺部感染等并发症。患者可能需要通过鼻饲等方式来保证营养供应。