縱膈腫瘤陽性體征不多，其癥狀與腫瘤的大小、部位、生長方向和速度、質地、性質等有關。良性腫瘤由于生長緩慢，向胸腔方向生長，可生長到相當大的程度尚無癥狀或癥狀很輕微。相反，惡性腫瘤侵蝕程度高，進展迅速，所以腫瘤較少也可能出現相關的癥狀。常見的癥狀有胸痛，胸悶，刺激或壓迫呼吸系統，神經系統，大血管，食管的癥狀。此外，還可表現出一些與腫瘤性質相關的特異性癥狀。
第一，壓迫神經系統，壓迫交感神經干時，出現猴腦綜合征；壓迫喉返神經時，出現聲音嘶啞；壓迫臂叢神經，出現上肢上臂麻木，肩胛區疼痛及向上指放射性疼痛。啞鈴狀的神經源性腫瘤有時可壓迫脊髓引起截癱。
第二，刺激或壓迫呼吸系統，可引起劇烈的咳嗽，呼吸困難，甚至發紺。破入呼吸系統可出現發熱，膿痰，甚至咯血。
第三，壓迫大血管。壓迫無名靜脈可導致單側上肢及頸靜脈壓增高；壓迫上腔靜脈可出現包括有面部，上肢腫脹發紺，頸前靜脈怒張，前胸靜脈迂曲等征象的上腔靜脈綜合征。
第四，壓迫食管可引起吞咽困難。
第五，特異性的癥狀。出現這種癥狀對診斷意義較大，例如隨吞咽運動上下為胸骨后甲狀腺腫。咳出頭發樣細毛或豆腐渣樣皮質為破入肺內的畸胎瘤。伴有重癥肌無力的為胸腺瘤等。
