TNTHN có nhiều biểu hiện khác nhau tùy vào vùng não bị thiếu máu. Dưới đây chỉ nêu các triệu chứng phổ biến nhất.

Đau đầu: Là triệu chứng hay gặp nhất và cũng là triệu chứng xuất hiện sớm nhất, chiếm trên 91% các trường hợp. Đau đầu vùng chẩm và lan tỏa khắp đầu, có cảm giác căng nặng trong đầu, đau tăng khi căng thẳng thần kinh hay vận động thể lực.

Chóng mặt: Cảm giác bồng bềnh, thấy mọi vật quay xung quanh mình nhất là khi thay đổi tư thế, xoay đầu, có thể tối sầm mặt. đứng không vững. Triệu chứng này gặp trên 87%.

Dị cảm: Là cảm giác tê bì, kiến bò, tê mỏi chân tay. Một số người ù tai, cảm giác nghe thấy tiếng ve kêu, tiếng xay lúa trong tai.

Rối loạn về giấc ngủ: Rất hay gặp, dai dẳng làm bệnh nhân rất khó chịu. Có thể mất ngủ hoàn toàn hoặc ngủ ít, ngủ hay mơ, hay tỉnh giấc hoặc ngủ dậy thấy mệt mỏi.

Rối loạn chú ý: Đầu tiên là giảm khả năng làm việc, rất khó chuyển sự chú ý từ việc này sang việc khác, về sau nặng hơn là dẫn đến sa sút trí tuệ.

Rối loạn tri giác: Rối loạn tri giác quan hệ khăng khít với rối loạn chú ý. Bệnh nhân phản ứng chậm với những gì nghe được và những kích thích từ bên ngoài.

Rối loạn trí nhớ: Giảm sút rõ rệt trí nhớ gần, khó nhớ lại tên người, sự vật, sự việc mới gặp mới xảy ra.

Giảm sút khả năng tư duy và trí tuệ: Biểu hiện sớm bằng giảm khả năng sáng tạo, rối loạn cảm xúc.

Thay đổi nhân cách và tính tình: Phụ thuộc vào trạng thái tâm lý, sinh lý và bệnh lý trước đó của người bệnh.