西尼罗河热潜伏期1～6天，部分长达20天。临床表现有发热型和脑炎型。两型均起病突然，体温骤升至40℃。部分患者伴有寒战。
1、发热型
患者突然发热，多表现为双波热。患者有头痛、眼痛、全身肌肉酸痛，可伴咽炎及恶心、呕吐、腹痛、腹泻、食欲缺乏等胃肠症状。高热可致颜面潮红、结膜充血。腋下及腹股沟淋巴结肿大，无明显压痛。约有半数患者出疹。出疹时间在发热期或发热期末。患者颈背部、躯干及四肢出现淡红色玫瑰疹或斑丘疹。斑疹持续时间约为1周，可自行消退。轻型病例仅有类似感冒过程，全身反应轻。本病表现为自限性，80％患者经3～6天自愈。
2、脑炎型
少数患者尤其是老年及部分儿童、青少年感染后可引起脑炎、脑膜炎。此时体温骤升，持续不降。患者出现剧烈头痛、恶心、呕吐、嗜睡，继而神志不清、颈项强直，出现异常神经反射，如四肢发抖、痉挛、惊厥、昏迷、呼吸困难直至呼吸循环衰竭。
