新生儿缺氧缺血性脑病的临床表现主要是意识障碍、易激惹、反应低下、嗜睡、昏迷、前囟饱满、骨缝分离，以及出现头围增大、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，具有明显宫内窘迫史和产时窒息史。意识障碍是本症主要表现，生后即可出现异常神经症状，并持续24小时以上。轻型可仅有激惹或嗜睡，重型可出现意识减退、昏迷或木僵。脑水肿是围生儿的特征，如出现前囟饱满、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，可出现肌张力增高、减弱或松软，引起继发性癫痫。此外，也可出现原始反射异常，如拥抱反射过分活跃、减弱或消失，以及吸吮反射减弱或消失。重症病例可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表现。
