血栓性血小板減少性紫癜患者均有微血管病性溶血性貧血,血小板減少性紫癜和中樞神經系統癥狀,此外常伴高熱和腎功能損害,約40%有類似病毒感染的前驅癥狀,如疲倦,納差,腹瀉,惡心等。中樞神經系統癥狀為本病最具特征性的臨床表現,占60%到71%,表現為頭痛,精神錯亂,性格改變,感覺和視覺異常,語言困難或失語,輕癱,癲癇樣發作,昏迷,腦出血為病人死亡的主要原因。皮膚紫癜最為常見,視網膜,胃腸道,肺或泌尿生殖系統出血也可發生。腎臟損害多較輕,表現為鏡下血尿和蛋白尿,亦可為肉眼血尿。病人可出現心肺功能不全,部分病人可發生急性呼吸窘迫綜合征。
實驗室檢查血象特征性改變是微血管病性溶血性貧血,除中到重度的貧血外,外周血涂片可見到紅細胞畸形及大小各異的紅細胞碎片,有核紅細胞,嗜點彩虹細胞和網織紅細胞增高,血漿間接膽紅素、乳酸脫氫酶增高,并出現血紅蛋白血癥,白細胞中度增高伴左移,血小板數減少。