短暂性脑缺血发作有局限性神经功能缺失症状（包括单肢无力或轻偏瘫、感觉异常、言语障碍）、视觉症状（包括单眼一过性黑矇、视野缺损）、脑干症状（包括眩晕、平衡障碍、吞咽困难、构音障碍、交叉性瘫痪或交叉性感觉障碍），不同症状因不同基础病史人群（如年龄大、有高血压等基础病史、有糖尿病病史、长期吸烟大量饮酒、老年、有高血脂病史、有颈椎病且椎动脉受压、有动脉硬化且合并心血管疾病、长期高血压且血压控制不佳等）而有不同表现及风险。
单肢无力或轻偏瘫：可累及一侧面部、上肢或下肢，表现为肢体力量减弱，活动不灵活，常见于优势半球病变时，可能影响语言等功能相关区域，在年龄较大、有高血压等基础病史的人群中更易出现，因为血管硬化等因素可能导致脑部供血相关血管狭窄等情况，进而影响神经功能传导。例如，患者可能无法顺利拿起物品，行走时患侧肢体拖地等。
感觉异常：包括偏身感觉减退、麻木等，感觉异常的范围可根据受累血管分布而定，对于有糖尿病病史的人群，其血管神经病变基础上更易发生短暂性脑缺血发作导致的感觉异常，因为高血糖会损伤血管和神经，使得神经对感觉的传导等功能受损，此时感觉异常可能更为明显且恢复相对较慢。比如患者面部、肢体等部位有麻木感，如同戴了手套或袜子样的感觉减退。
言语障碍：表现为说话不流利、构音不清等，若为大脑左半球语言中枢相关血管发生短暂缺血，就会出现此类症状，在长期吸烟、大量饮酒的人群中，血管受到的损害相对更严重，发生短暂性脑缺血发作导致言语障碍的风险增加，因为吸烟和饮酒会损伤血管内皮，影响血液流动和血管弹性，进而影响脑部供血及语言中枢功能。例如患者可能难以准确表达自己的想法，说话含糊不清。
视觉症状：
单眼一过性黑矇：这是颈内动脉系统短暂性脑缺血发作较具特征性的症状，由于视网膜中央动脉或分支动脉缺血所致，在老年人群中，随着年龄增长血管逐渐硬化等情况，发生单眼一过性黑矇的几率相对较高，因为血管弹性下降、狭窄等问题容易影响视网膜的血液供应，患者会突然出现一眼视力下降，呈短暂性，数分钟后可恢复，就像眼睛被遮挡后又突然放开一样。
视野缺损：表现为一侧视野缺损，可为偏盲等，是脑部视觉相关区域缺血引起，对于有高血脂病史的人群，血液中脂质沉积容易导致血管狭窄，进而影响脑部视觉区域的供血，增加出现视野缺损等短暂性脑缺血发作症状的风险，患者会感觉看东西不完整，某一方向的视野有缺失。
脑干症状：
眩晕、平衡障碍：多伴有恶心、呕吐，是脑干前庭系统缺血的表现，在有颈椎病且椎动脉受压的人群中，更容易因颈部活动等因素诱发短暂性脑缺血发作出现眩晕、平衡障碍等症状，因为颈椎病变可能影响椎动脉的血流，导致脑干前庭系统供血不足，例如一些长期伏案工作、颈部姿势不良的人群，就较易出现此类情况，患者会感觉自身或周围环境在旋转，站立或行走时难以保持平衡。
吞咽困难、构音障碍：由于脑干相关神经核团缺血导致，在有动脉硬化且合并心血管疾病的人群中，发生这种情况的风险较高，因为心血管疾病可能影响整体血液循环，动脉硬化又会使血管狭窄，进而影响脑干神经核团的血液供应，患者会出现吞咽时不顺畅，说话含糊不清等表现。
交叉性瘫痪或交叉性感觉障碍：即病变侧脑神经麻痹和对侧肢体瘫痪或感觉障碍，是脑干受损的典型表现，对于有长期高血压且血压控制不佳的人群，血管承受的压力较大，容易发生血管病变，进而影响脑干供血出现交叉性瘫痪或感觉障碍等症状，比如患者一侧面部感觉异常，对侧肢体无力等。
