脑动脉粥样硬化有多种常见症状，脑部缺血症状包括短暂性脑缺血发作（多突然发作、持续短暂、易反复发作，是脑梗死重要预警信号，年龄大、有基础病史者易出现）和脑梗死（症状持续时间长，有偏瘫等多种表现，与斑块破裂血栓形成致血管堵塞脑组织坏死有关，年龄大、有基础病史者易发生）；脑部缺血缺氧引起的神经功能障碍有头痛（与脑血管舒缩功能紊乱有关，血压波动时可能更明显，年龄大、有基础疾病者情况特殊）、头晕（与脑供血不足影响前庭神经等结构功能有关，老年人易致跌倒，血压波动时可能加重）、记忆力减退（早期近记忆减退，随病情进展远记忆也受影响，年龄增长、有代谢性疾病者加重）、认知功能障碍（可表现为多种情况，严重可发展为血管性痴呆，有高血压、高血脂者风险增加）；其他伴随症状有眼底改变（可通过眼底检查发现相关动脉变化，有助于评估全身动脉粥样硬化情况）、其他器官动脉粥样硬化表现（如合并冠状动脉粥样硬化有胸痛心悸等，合并肾动脉粥样硬化有肾功能减退、顽固性高血压等）。
短暂性脑缺血发作（TIA）：多为突然发作，持续时间短暂，一般数分钟至数小时，最长不超过24小时。可表现为单肢无力或轻偏瘫，可伴有对侧面部轻瘫；单一感觉障碍，如偏身麻木或感觉减退；单眼一过性黑矇等。不同的缺血部位会导致相应的神经功能缺损表现，例如颈内动脉系统TIA可出现上述单侧肢体或面部的症状，椎-基底动脉系统TIA可表现为眩晕、平衡障碍、眼球运动异常和复视等。其发生机制主要是脑动脉粥样硬化导致血管狭窄，血流减少，局部脑组织缺血，但尚未造成不可逆的损伤，症状可自行缓解，但易反复发作，是脑梗死的重要预警信号。年龄较大、有高血压、高血脂、糖尿病等基础病史的人群更容易出现TIA，因为这些因素会加速脑动脉粥样硬化的进程，导致血管更易发生狭窄和血流动力学改变。
脑梗死：脑动脉粥样硬化进展加重时可导致血管完全闭塞，引起脑梗死。症状相对持续时间较长，可出现偏瘫、偏身感觉障碍、偏盲（三偏综合征）；言语障碍，如运动性失语、感觉性失语等；认知障碍，表现为记忆力减退、计算力下降等。如果是脑干梗死，还可能出现吞咽困难、饮水呛咳、交叉性瘫痪等严重症状。脑梗死的发生与脑动脉粥样硬化斑块破裂、血栓形成，导致血管完全堵塞，脑组织缺血坏死有关。年龄越大，脑动脉粥样硬化的发生率越高，发生脑梗死的风险也相应增加。有高血压、高血脂、糖尿病等病史的人群，由于这些因素对血管内皮的损伤，促进动脉粥样硬化斑块的形成，更容易发生脑梗死。
脑部缺血缺氧引起的神经功能障碍
头痛：部分脑动脉粥样硬化患者可出现头痛症状，疼痛程度和性质不一，可为胀痛、刺痛等。其发生可能与脑动脉粥样硬化导致脑血管舒缩功能紊乱有关。例如，血管狭窄或痉挛时，脑组织缺血缺氧，可刺激神经引起头痛。一般在血压波动时头痛可能会更明显，年龄较大的患者可能对头痛的耐受性和感知度有所不同，有基础疾病的患者可能因为疾病本身的影响，头痛症状更容易被忽视或被其他症状掩盖。
头晕：患者常感觉头部昏沉、眩晕，可伴有头重脚轻感。这与脑动脉粥样硬化导致脑供血不足，影响前庭神经等相关结构的功能有关。例如，椎-基底动脉系统的脑动脉粥样硬化可直接影响脑干前庭神经核等结构的血液供应，导致头晕症状。老年人由于平衡功能本身有所下降，脑动脉粥样硬化引起的头晕可能会增加跌倒的风险，需要特别关注。有高血压的患者，血压波动时头晕症状可能会加重，因为血压变化会影响脑的血流灌注。
记忆力减退：早期可能表现为近记忆力减退，如对近期发生的事情容易遗忘，随着病情进展，可能出现远记忆力也受到影响。脑动脉粥样硬化导致脑的血液循环障碍，影响大脑海马等与记忆相关的脑区的功能，从而引起记忆力下降。年龄增长本身会导致记忆力有一定程度的减退，而脑动脉粥样硬化会加速这一过程，有糖尿病等代谢性疾病的患者，高血糖等因素会损伤神经细胞和血管，进一步加重记忆力减退。
认知功能障碍：可表现为思维迟缓、判断力下降、执行功能障碍等。严重时可能发展为血管性痴呆。其发生是由于脑动脉粥样硬化引起多处脑小血管病变和脑实质缺血性损害，导致大脑认知功能相关区域的功能受损。患有高血压、高血脂的人群，这些危险因素会促进脑动脉粥样硬化斑块的形成和血管病变，进而增加认知功能障碍的发生风险。
其他伴随症状
眼底改变：脑动脉粥样硬化可累及眼底动脉，通过眼底检查可发现视网膜动脉变细、反光增强、动静脉交叉压迫现象等。这是因为脑动脉和眼底动脉都属于全身动脉系统的一部分，脑动脉粥样硬化的病理过程也会反映在眼底动脉上。对于有脑动脉粥样硬化的患者，定期进行眼底检查有助于评估全身动脉的粥样硬化情况。
其他器官动脉粥样硬化表现：如果同时合并有冠状动脉粥样硬化，可能会出现胸痛、心悸等冠心病相关症状；合并有肾动脉粥样硬化，可能出现肾功能减退、顽固性高血压等表现。这是因为全身动脉系统是相互关联的，脑动脉粥样硬化往往与其他部位的动脉粥样硬化同时存在，不同部位的动脉粥样硬化会表现出各自相应器官的症状。例如，肾动脉粥样硬化导致肾缺血，可引起肾素-血管紧张素系统激活，导致血压升高且难以控制。
