腦血栓有很多後遺症，根據急性期受損部位不同而表現有所不同。如果影響患者感覺系統，還會出現肢體麻木、感覺減退，這種麻木和感覺的減退往往比肢體無力恢復更慢。部分患者影響語言中樞，會出現語言的障礙，吐字不清，甚至無法說話。

如果血栓侵犯大腦皮層，患者還有可能會出現癲癇樣發作，這類患者要長期服用抗癲癇藥。還有比較常見的後遺症是頭暈、頭痛、失眠或者注意力不集中、耳鳴、記憶力減退等，尤其是侵犯小腦腦幹的患者，頭暈會持續很久。如果大面積的梗死，患者後期還會出現精神障礙和智力障礙等。