胸廓出口症候群的症狀與受壓的組織有關。神經受壓主要表現為患側頸肩部、手部、上臂和前臂的疼痛、酸脹無力症狀，有時也可出現針刺感、蟻行感、麻木、感覺障礙等表現。疼痛、麻木一般由頸肩部向手臂、小指側放射。病程較長時，病人還可出現肌肉萎縮、肌力下降、握拳無力等表現。
鎖骨下動脈受壓主要表現為手怕涼、蒼白、疼痛等症狀，上肢下垂、上肢活動或肢體受涼時疼痛會加重，病人還常有患側肢體脈搏減弱、血壓降低等表現。測量血壓時，應該對比病人雙上肢的肱動脈血壓，有助於發現動脈壓迫的情況。
鎖骨下靜脈受壓主要表現為患側肢體腫脹、淺靜脈凸起。比如左側鎖骨下靜脈受壓時，可表現為左臂腫脹、水腫以及淺靜脈凸起，對比雙側上肢，可以發現患側前臂靜脈血管更突出，這是患側靜脈血管受壓的表現。部分病人患側鎖骨上部有飽滿感，按壓有疼痛表現，有時可觸摸到斜角肌緊張、張力增高或是骨性凸起的情況。
胸廓出口症候群的症狀與其分型密切相關，每種類型的症狀都有其特殊性。
臂叢神經上干受壓型首先是有肩背部的不適向手部放射，這种放射會出現像過電一樣的感覺，病人在休息的時候，任何體位下都感覺不舒服，影響休息。全臂叢神經受壓型，除了病人有肩背部不適之外，還有前幾天發熱的病史，發熱之後出現相應的症狀，肩背部不適、手部無力。
交感神經型，除了肩背部的不適之外，出現雷諾氏現象，即動脈供血不足，肢體逐漸呈紫紺、蒼白，這種類似於缺血，就是血管受壓，供血受限的表現。
鎖骨下動脈受壓型，就是鎖骨下動脈被壓迫，也可能鎖骨下靜脈被壓迫，動脈被壓迫出現遠端供血減少，靜脈受壓又出現肢體紫紺、發紅，嚴重的甚至出現手部水腫，下撤之後更為明顯。
椎動脈受壓型，可能出現類似於椎動脈型頸椎病的一些表現，病人出現頭暈、頭痛、咽部不適，並且伴有肩背部不適。
對於假性心絞痛型，需要同真性心絞痛進行鑑別，有必要進行心電圖檢測。
胸廓出口症候群主要由於頸椎第七肋橫突過長，或斜角肌的痙攣纖維化，或由於上肢的外展動作造成肋鎖間隙縮小，壓迫神經和血管，從而引起的一系列的症狀。主要壓迫的神經包括臂叢神經，主要症狀是疼痛和麻木感、運動沒有力氣，小魚際肌和掌間肌有時會出現收縮，神經支配的前臂還有手內側以及第4-5手指也會出現感覺減退或力量減弱。如果血管受到壓迫可能會出現上肢還有手部的皮膚容易怕冷，出現疼痛，容易感到疲勞，甚至疼痛的性質呈整個上肢瀰漫性，一些病人也會出現雷諾氏現象。
臨床上可以用上肢外展試驗，即上肢外展90度、135度、180度時手外旋，頸部伸展，使鎖骨下的神經血管束在胸小肌止點下方、鎖骨和第一肋間隙處，可以感到頸部還有上肢的疼痛，而且疼痛逐漸加劇，可以摸橈動脈，此時橈動脈可能會減弱或者消失，血壓也會出現不同程度的下降，考慮為胸廓出口症候群。也可以通過斜角肌試驗摸病人的橈動脈，讓病人深吸氣伸脖子，並將下頜轉向受檢側，如果橈動脈減弱或者消失也考慮胸廓出口症候群。