胆红素脑病常在24小时之内进展较快，临床可以分为四个阶段：
第一期表现为嗜睡、反应低下、吸吮无力、拥抱反射消失、肌张力低下，偶有尖叫和呕吐，持续约12-24小时；
第二期出现抽搐、角弓反张或发热，有时候表现双眼凝视，严重的时候可以出现呼吸暂停、双手紧握，可以出现角弓反张，此期持续约12-48小时；
第三期新生儿吃奶以及反应逐渐好转，抽搐的次数减少，角弓反张消失，肌张力逐渐的恢复，此期大概持续约两周；第四期就是出现典型的黄疸的后遗症期，可以有手足徐动、听觉障碍、眼球运动障碍或者是牙釉质发育不良。
此外，也可能会留有脑瘫、智能落后及抽搐等等。