硬膜下血肿的形成可伴随一定程度的脑水肿，也可能与脑水肿无关。硬膜下血肿主要是发生在脑组织表面，与脑组织间还存在蛛网膜及软脑膜相隔，所以硬膜下血肿通常并不会引起明显的脑水肿。但是部分体积较大、较后层的硬膜下血肿常会继发大脑镰下疝甚至小脑幕切迹疝。在此基础上，由于脑组织移位及血管损害，可能会引发一定程度的脑水肿。
此外，额叶及颞叶部脑水肿并不一定是由硬膜下血肿引起，可能是由于患者存在硬膜下血肿的同时伴有脑挫裂伤，导致周围出现脑水肿。若患者发生硬膜下血肿，同时伴有脑水肿，二者的颅内占位效应相叠加，会导致严重的神经功能障碍，甚至使脑疝风险增加。因此，应采取积极、有效的方式加以处理，尽可能清除硬膜下血肿，并使用药物控制脑水肿，使神经功能得到康复。
