脑血栓的临床表现多样，一般起病较急，常在安静或睡眠中发病，部分患者发病前可有短暂性脑缺血发作（TIA）病史，如突然出现单眼发黑、一侧肢体麻木无力等，持续数分钟可缓解。
神经系统症状表现
肢体运动障碍： 常见一侧肢体无力或活动不灵活，严重时可完全不能活动，比如拿东西拿不稳、走路时腿脚不听使唤等。有的患者还会出现肢体瘫痪，表现为一侧肢体完全不能动弹。语言功能障碍： 部分患者会出现说话不清，表达困难，比如想表达一个意思却无法用准确的语言表述出来，严重的可能完全不能说话。还有的患者会出现理解语言困难，听不懂别人说的话。
感觉异常表现
躯体感觉异常： 患者可能会感到一侧面部、手部或足部麻木，就像有东西轻轻触碰却感觉不清晰，或者有针刺样的感觉。有的患者还会出现偏身感觉减退，对疼痛、温度等刺激的感知明显减弱。
眼部症状表现
视力改变： 有些患者会出现一过性的视力模糊，看东西不清楚，可能持续几分钟到几十分钟后缓解。还有的患者可能会出现复视，即看东西重影，一个物体看成两个。
其他表现
头痛头晕： 部分患者起病时会有头痛、头晕的症状，头痛程度不一，有的是轻微的胀痛，有的则比较剧烈。头晕表现为头重脚轻，行走不稳等。意识障碍： 严重的脑血栓患者可能会出现意识障碍，如嗜睡、昏睡甚至昏迷。嗜睡是指患者处于睡眠状态，可被唤醒，但唤醒后又很快入睡；昏迷则是患者完全失去意识，对各种刺激都没有反应。