新生儿胆红素脑病分为早期症状（警告期）、痉挛期、恢复期和后遗症期，早期表现为嗜睡等，痉挛期有抽搐等，恢复期症状渐缓，部分进入后遗症期遗留多种问题，早产儿更易留重后遗症。
一、早期症状（警告期）
新生儿胆红素脑病早期多表现为嗜睡、吸吮反射减弱、肌张力减退等。此阶段嗜睡较为明显，新生儿对外界刺激的反应变得迟钝，吸吮能力较正常新生儿减弱，肌肉张力降低，身体较为松软。这是因为过高的胆红素透过血-脑屏障，影响了神经系统的正常功能，抑制了神经细胞的活动。例如，研究发现胆红素水平超过一定阈值时，会干扰神经细胞的能量代谢和离子平衡，从而出现上述早期表现，多见于早产儿或有胆红素代谢异常高危因素的新生儿。
二、痉挛期
随着病情进展进入痉挛期，新生儿会出现抽搐、角弓反张和发热等表现。抽搐可表现为不同程度的肢体抽动，角弓反张是指新生儿背部肌肉强烈收缩，身体向后仰呈弓形。发热可能与神经系统受损后体温调节功能紊乱有关。这是由于胆红素进一步损害神经系统，导致大脑皮质和基底核等处的神经细胞功能严重障碍，引起神经元异常放电而出现抽搐等症状。临床观察显示，该阶段新生儿的胆红素水平往往持续处于较高水平，且病情进展迅速，若不及时干预，预后较差。
三、恢复期
在恢复期，新生儿的吸吮力会逐渐恢复，对外界的反应也变得逐渐正常，抽搐次数减少，角弓反张等症状有所减轻。此阶段神经系统受损的情况开始逐步改善，神经细胞的功能逐渐恢复。例如，神经细胞的能量代谢逐渐恢复正常，离子平衡得以重建，胆红素对神经细胞的损害逐渐减轻。一般来说，经过积极治疗和适当的康复措施，新生儿在恢复期的症状会逐渐缓解，但恢复的速度和程度因个体差异而异，与胆红素升高的程度、持续时间以及治疗干预的及时性等因素密切相关。
四、后遗症期
部分新生儿胆红素脑病患儿会进入后遗症期，可遗留手足徐动、眼球运动障碍、听觉障碍、牙釉质发育不良等。手足徐动表现为四肢不自主的、无目的的扭动；眼球运动障碍可能出现斜视等；听觉障碍会影响新生儿对声音的感知和反应；牙釉质发育不良则会导致牙齿表面出现色泽和质地的改变。这是因为胆红素脑病造成了神经系统不可逆的损伤，尤其是基底核、海马等部位的永久性损害，从而导致这些长期的后遗症。早产儿由于神经系统发育尚未成熟，更容易在胆红素脑病后遗留后遗症，且后遗症的严重程度往往相对更重，需要长期的康复治疗和密切的随访观察。
