外傷性頸內動脈閉塞的臨床表現主要取決于損傷血管的部位及血管蔓延的范圍，血栓發展的速度，受累血管的大小及周圍血管的代償能力則關系到腦梗死病情的輕重緩急，臨床征象可于傷后立即出現，亦可于傷后數天始有表現。
外傷性頸內動脈閉塞的臨床表現一般有以下幾種情況：若血栓位于頸總動脈分叉處，僅累及頸內動脈起始部，患者于傷后數小時至幾天內出現偏癱，失語，病側視力下降與偏盲。
約有15%的病人發生癲癇，如頸內動脈急性血栓使動脈完全堵塞，而腦的側支循環不足，以致該側大腦發生嚴重缺血，出現急性腦梗死，彌漫性腦水腫，則表現為傷后進行性加重的意識障礙，重者頸內動脈栓塞完全，發病急促，因大塊腦梗死，可于數小時內進入腦疝危象，甚至死亡。
眼底檢查可見病側眼底動脈呈塌陷狀態，部分頸內動脈閉塞者，或局限于顱外段時，可由于對側頸動脈系統的代償能力，血流量良好，所以臨床上可無癥狀或甚輕微。
對輕型腦損傷伴有頸內動脈閉塞的病人，常能從臨床表現與腦損傷程度不符而疑及此癥。
特別是傷后1～2天病情突然加重出現大腦半球缺血的征象，如嗜睡，偏癱，偏身感覺障礙，患側眼黑矇或失語等癥狀，若同時伴有一側頸動脈搏動減弱或消失，病側眼底動脈壓下降，蒼白變細或視網膜染色遲緩即應考慮本病，對重型腦損傷伴有頸內動脈閉塞的病人，要在腦缺血尚未至不可逆損害之前就明確診斷，并非易事。
只有在密切觀察的前提下，及時采用影像學輔助檢查，才能作出早期診斷，腦血管造影檢查可以直接顯示動脈閉塞的具體部位和程度，有助于治療的抉擇可謂最有價值的診斷方法，CT和MRI檢查有助于診斷。