胸主動脈瘤(thoracic aortic aneurysm)僅在壓迫或侵犯臨近器官和組織后才出現臨床癥狀。常見的為胸痛;肋骨、胸骨、脊椎受侵蝕以及脊椎神經受壓迫的病例，胸痛更為明顯。主動脈弓部動脈瘤壓迫氣管、支氣管可引起刺激性咳嗽和上呼吸道部分梗阻，致呼吸困難;喉返神經受壓迫，產生聲音嘶啞;交感神經受壓迫可引起Horner綜合征;膈神經受壓迫則產生膈肌麻痹;左無名靜脈受壓迫則可使左上肢靜脈壓高于右上肢。升主動脈根部動脈瘤長大后，可使主動脈瓣瓣環擴大，產生主動脈瓣關閉不全的癥狀和體征。動脈瘤長大后，可延伸到頸部胸骨切跡上方或侵蝕破壞胸廓骨骼，胸壁呈現搏動性腫塊。
胸主動脈瘤破裂時可出現急性胸痛、休克、血胸、心臟壓塞等很快死亡。
急性主動脈夾層動脈瘤常發生在高血壓動脈硬化和中層囊性壞死的病人。癥狀為劇烈的胸骨后或胸背疼痛，隨著壁間血腫的擴大，壓迫和阻塞主動脈的分支而產生復雜多樣的癥狀，如昏迷、偏癱(頸動脈受壓);急腹痛(腸系膜動脈受壓)、無尿、肢體疼痛等。若動脈瘤發生破裂，則病人多很快死亡。