溶血尿毒症综合征是以微血管病性溶血性贫血、血小板减少和肾功能损害三联征为主要表现的一组临床综合征，具体症状如下：
- 消化系统：常表现为腹泻，大便为黏液性或血性。部分患者伴有腹痛、呕吐和发热。后期可因溶血等原因引起肝脏损伤，表现为黄疸。
- 泌尿系统：急性肾衰为本病突出表现，半数病例表现为少尿，偶有肉眼血尿。还可能出现蛋白尿、管型尿等，同时可伴有氮质血症、高钾血症、代谢性酸中毒、高血容量、高血压等急性肾衰的症状。
- 神经系统：25% 的患者可有神经系统症状，包括易激惹、失眠、行为异常、日常动作不协调、眩晕等。少数患者伴有轻偏瘫、木僵和昏迷。部分病例可能遗留神经系统后遗症，如行为异常、学习困难、严重智力减退，甚至癫痫发作。
- 血液系统：患者常表现为面色苍白、黄疸，伴有皮肤出血点、瘀斑甚至血肿、呕血、便血甚至血尿等出血表现。由于微血管病性溶血，血涂片可见异形红细胞及红细胞碎片，如三角形、盔甲型、芒刺型等，同时网织红细胞增高，血非结合胆红素升高，红细胞寿命缩短。90% 患者有血小板减少，导致出血倾向增加。
部分患者还可能出现水肿，主要是由于急性肾衰引起水钠潴留所致。严重的患者可出现心衰、休克、脑水肿等并发症，还可能继发电解质紊乱及酸碱失衡、其他肠道疾病等。
