神經膠質瘤的病程依其病理類型和所在部位長短不一，自出現癥狀至就診時間一般多為數周至數月，少數可達數年。惡性程度高的和后顱窩腫瘤病史多較短，較良性的腫瘤或位于所謂靜區的腫瘤病史多較長。腫瘤如有出血或囊腫形成、癥狀發展進程可加快，有的甚至可類似腦血管病的發展過程。
膠質瘤的癥狀主要有兩方面的表現。一是顱內壓增高和其他一般癥狀，如頭痛、嘔吐、視力減退、復視、癲癇發作和精神癥狀等。另一是腦組織受腫瘤的壓迫、浸潤、破壞所產生的局部癥狀，造成神經功能缺失。
頭痛大多由于顱內壓增高所致，腫瘤增長顱內壓逐漸增高，壓迫、牽扯顱內疼痛敏感結構如血管、硬膜和某些顱神經而產生頭痛。大多為跳痛、脹痛，部位多在額顳部或枕部，一側大腦半球淺在的腫瘤，頭痛可主要在患側、頭痛開始為間歇性，多發生于清晨、隨著腫瘤的發展，頭痛逐漸加重，持續時間延長。
嘔吐系由于延髓嘔吐中樞或迷走神經受刺激所致，可先無惡心，是噴射性。在兒童可由于顱縫分離頭痛不顯著，且因后顱窩腫瘤多見，故嘔吐較突出。
顱內壓增高可產生視乳頭水腫，且久致視神經繼發萎縮，視力下降。腫瘤壓迫視神經者產生原發性視神經萎縮，亦致視力下降。外展神經易受壓擠牽扯，常致麻痹，產生復視。
一部分腫瘤病人有癲癇癥狀，并可為早期癥狀。癲癇始于成年后者一般為癥狀性，大多為腦瘤所致。藥物不易控制或發作性質有改變者，都應考慮有腦瘤存在。腫瘤鄰近皮層者易發生癲癇，深在者則少見。局限性癲癇有定位意義。
有些腫瘤特別是位于額葉者可逐漸出現精神癥狀，如性格改變、淡漠、言語及活動減少，注意力不集中，記憶力減退，對事物不關心，不知整潔等。
局部癥狀則依腫瘤所在部位產生相應的癥狀，進行性加重。特別是惡性膠質瘤，生長較快，對腦組織浸潤破壞，周圍腦水腫亦顯著，局部癥狀較明顯，發展亦快。在腦室內腫瘤或位于靜區的腫瘤早期可無局部癥狀。而在腦干等重要功能部位的腫瘤早期即出現局部癥狀，經過相當長時間才出現顱內壓增高癥狀。某些發展較慢的腫瘤，由于代償作用，亦常至晚期才出現顱內壓增高癥狀。