脑梗塞的表现主要为低密度病灶，如果出现梗塞后出血时，可以在低密度病灶区出现高密度病灶，一般于发病24小时后显影。一部分患者也可能会早期出现特征性的变化，比如发病6小时内可以出现脑沟消失，也可以出现豆状核区灰白质分界不清楚等。
对于脑梗死的患者，发病后一般常规进行颅脑CT检查，排除出血后应给予脑梗死相应的治疗。脑梗死的患者主要为急性发病，常常于安静状态下或睡眠中起病，可以表现为偏盲、偏瘫、偏身感觉障碍，左侧病变时也可以出现言语功能障碍。
如果患者为额叶病变，也可以出现精神症状。如果基底动脉系统梗塞时，可以表现为头晕、恶心呕吐、平衡障碍、构音障碍、饮水呛咳和吞咽困难，严重的患者也可以出现意识障碍、脑水肿和颅内压增高。