1.海綿竇血栓主要臨床表現為海綿竇內走行的顱神經（動眼、滑車、外展、三叉神經眼支）及與海綿竇鄰近的顱神經（視神經）受損征象和眼眶內、外靜脈回流障礙所致的眼部癥狀。
2.一般而言，海綿竇血栓的第一個癥狀為頭痛和面部疼痛，第一個體征為面部、眼瞼和結膜水腫，伴有高熱和眼球突出；隨后出現眼肌麻痹（外展神經最先受累，其次是動眼、滑車神經受累，最后累及三叉神經）。
3.動眼、滑車、外展神經麻痹可表現為眼球各向活動受限，眼球固定，伴眼瞼下垂、瞳孔散大、對光及調節反射消失。
4.三叉神經眼支受累可出現前額部及眼球疼痛，前額部感覺減退、角膜反射消失；三叉神經第二支受累會出現面頰部和上齦疼痛、麻木和分布區感覺減退；運動支受累出現咀嚼肌麻痹、牙關緊閉、下頜和牙齦疼痛。
5.不足10%的患者可有視神經受累，出現視力下降甚至失明。
6.眼眶內、外靜脈回流障礙可引起眼瞼、結膜水腫和眼球突出、視乳頭水腫。
7.兩側海綿竇因環竇相連在數日后可出現雙側眼球突出、充血和眼球固定不能活動。