脊髓空洞症发病时会有多种症状表现。一般来说，脊髓空洞症患者可能会出现感觉障碍，比如约半数的患者会首先出现单侧或双侧上肢痛觉、温度觉减退或消失，而触觉相对保留，呈现出分离性感觉障碍。
运动功能方面的症状
肌肉无力与萎缩： 随着病情发展，患者会逐渐出现手部小肌肉无力、萎缩，像是蚓状肌、骨间肌，随后可累及前臂、上臂及肩带肌。病情严重时，患者可能会出现持物不稳、精细动作困难等情况。肌张力改变： 部分患者会出现肌张力减低的现象，尤其是病变累及脊髓前角时，会导致肌肉张力下降，但晚期也可能出现肌张力增高的情况。
自主神经功能障碍表现
皮肤营养障碍： 患者的皮肤会出现干燥、脱屑，指甲变脆、角化过度等表现。而且由于痛觉缺失，患者容易发生烫伤、擦伤等，进而引发顽固性溃疡及瘢痕形成，甚至可能出现指（趾）末端无痛性坏死、脱落等严重情况。多汗或无汗： 病变影响自主神经时，患者可能会出现病变节段以下躯体多汗或者无汗的情况，比如颈部脊髓空洞时，可能会出现面部、颈部皮肤多汗，而病变节段以下皮肤无汗。
延髓空洞症相关症状
吞咽困难与饮水呛咳： 当空洞累及延髓时，患者会出现吞咽困难、饮水呛咳等症状，这是因为病变影响了延髓内的吞咽神经核团。声音嘶哑： 还可能出现声音嘶哑的情况，是由于病变累及了支配声带的神经核团，导致声带运动障碍。