上腔静脉综合征主要表现为头颈部及上肢肿胀等症状，约50%以上的患者会出现面部、颈部及上肢肿胀，尤其在活动后会加重。
头部相关症状
面部肿胀： 上腔静脉回流受阻，血液淤积，面部会逐渐出现肿胀，严重时双眼睑会肿胀明显，甚至难以睁开。颈部肿胀： 颈部的静脉会明显充盈、怒张，颈部组织也可能出现肿胀，触摸时能感觉到颈部皮肤紧绷。
上肢相关症状
上肢肿胀： 患者的上肢会有肿胀感，活动会受到一定限制，比如抬手困难等。而且上肢皮肤可能会出现发绀现象，颜色偏暗。上肢静脉怒张： 上肢的静脉会变得很明显，像蚯蚓一样凸起，这是因为血液回流不畅导致静脉压力增高引起的。
呼吸系统相关症状
呼吸困难： 当上腔静脉综合征影响到纵隔等部位时，可能会压迫气管，导致患者出现呼吸困难，尤其是在平卧时，呼吸困难可能会加重。一般轻度呼吸困难表现为呼吸稍快，严重时会出现喘息、不能平卧等情况。咳嗽： 由于气道受到压迫或者刺激，患者可能会出现咳嗽症状，多为刺激性干咳。
神经系统相关症状
头晕头痛： 脑部血液回流受阻，可能会引起脑部缺血缺氧，从而导致患者出现头晕、头痛症状。轻者只是感觉头部昏沉，重者头痛剧烈，还可能伴有恶心。视力模糊： 脑部供血不足可能会影响眼部的血液供应，导致患者视力模糊，看东西不清楚。