新生儿缺氧缺血性脑病的临床表现典型症状是意识障碍、易激惹、反应低下、嗜睡、昏迷、前囟饱满、骨缝分离、头围增大、惊厥、肌张力增高或降低、原始反射抑制或亢进等。患者多为足月适于胎龄儿，具有明显的宫内窘迫史和产时窒息史，意识障碍是本症的主要表现，生后即出现异常的神经症状，并持续24小时以上，轻型仅有激惹或嗜睡，重型意识减退、昏迷或木僵，脑水肿是围生儿的特征如前囟饱满、骨缝分离、头围增大。
惊厥多见于中重型病例，惊厥可为不典型局灶或多灶性，肌张力增高、减弱或松软，可出现继发性癫痫。原始反射异常如拥抱反射过分活跃、减弱或消失，吸吮反射减弱或消失。重症病例出现中枢性呼吸衰竭，有呼吸节律不齐、呼吸暂停以及眼球震颤、瞳孔改变等脑干损伤的表现。