弥漫性轴索损伤的预后情况因损伤程度而异。一般来说，轻度弥漫性轴索损伤部分患者预后较好，而中重度损伤预后相对较差。约30% - 50%的弥漫性轴索损伤患者预后不良，可能遗留长期的神经功能缺损，如认知障碍、运动障碍等。
损伤程度与预后关系
轻度损伤： 如果弥漫性轴索损伤范围较小，患者临床症状相对较轻，如仅有短暂的意识障碍，持续时间较短（数小时内），这类患者预后相对较好，多数可以恢复正常生活，神经功能缺损较少见。中度损伤： 损伤范围有所扩大，意识障碍持续数天到数周，可能会遗留一些轻微的神经功能问题，比如轻度的认知减退，对简单问题的反应速度稍慢，但经过积极康复治疗，部分患者可以改善症状，生活基本能够自理。重度损伤： 损伤范围广泛，患者长期处于昏迷状态，昏迷时间超过数周甚至数月，这类患者预后较差，往往会遗留严重的神经功能缺损，如长期植物生存状态、严重的肢体瘫痪、认知功能严重障碍等，生活完全不能自理，需要长期的医疗护理。
治疗对预后的影响
早期规范治疗： 受伤后能及时进行规范的医疗救治，包括维持患者的生命体征稳定，如保证呼吸、循环功能正常，对减轻弥漫性轴索损伤的进一步恶化至关重要。及时的脱水降颅压等治疗可以减轻脑水肿对神经组织的压迫，有助于改善预后。如果能在受伤后6小时内得到有效的治疗干预，部分患者的预后可能会有所改善。康复治疗介入： 在病情稳定后，尽早开展康复治疗，如针对运动功能障碍进行的康复训练、认知功能的康复训练等。规范的康复治疗可以促进神经功能的恢复，对于改善弥漫性轴索损伤患者的预后有积极作用。例如，通过长期的肢体康复训练，部分中重度损伤患者的肢体运动功能可能会得到一定程度的恢复，提高生活自理能力。
个体差异对预后的影响
年龄因素： 年轻患者的自身修复能力相对较强，在弥漫性轴索损伤后，预后相对可能比老年患者好一些。老年患者身体机能衰退，神经修复能力较差，所以预后往往更差。比如同样是中重度弥漫性轴索损伤，年轻患者经过积极治疗和康复，有可能恢复部分功能，而老年患者很可能遗留严重的后遗症。基础健康状况： 本身基础健康状况良好的患者，在发生弥漫性轴索损伤后，预后相对较好。如果患者本身有其他基础疾病，如高血压、糖尿病等，会增加治疗的复杂性，也会影响预后。例如，有糖尿病的弥漫性轴索损伤患者，在治疗过程中需要同时控制血糖，这会增加医疗管理的难度，并且高血糖环境可能不利于神经组织的修复，从而影响预后。