As metástases cerebrais crescem rapidamente e podem produzir sintomas clínicos num curto espaço de tempo, pois são geralmente graves na resposta ao edema e relativamente graves. A doença é progressivamente agravada, e em caso de degeneração, necrose, hemorragia, etc., os sintomas podem ser subitamente agravados, e até mesmo hérnia cerebral pode ocorrer, fazendo com que o paciente morra em um curto período de tempo. Os sintomas de hipertensão intracraniana, como cefaleias e vómitos, são comuns, e cerca de um quarto dos doentes pode ter epilepsia (convulsões) e perturbações visuais. Os sintomas variam consoante a localização da doença. Podem ocorrer manifestações locais, como sintomas mentais, distúrbios visuais, movimentos ou sensações prejudicados num membro, paralisia facial e discurso desfavorável, podendo também ocorrer hidrocefalia devido à obstrução da via do líquido cefalorraquidiano.