胸主动脉瘤(thoracic aortic aneurysm)仅在压迫或侵犯临近器官和组织后才出现临床症状。常见的为胸痛;肋骨、胸骨、脊椎受侵蚀以及脊椎神经受压迫的病例，胸痛更为明显。主动脉弓部动脉瘤压迫气管、支气管可引起刺激性咳嗽和上呼吸道部分梗阻，致呼吸困难;喉返神经受压迫，产生声音嘶哑;交感神经受压迫可引起Horner综合征;膈神经受压迫则产生膈肌麻痹;左无名静脉受压迫则可使左上肢静脉压高于右上肢。升主动脉根部动脉瘤长大后，可使主动脉瓣瓣环扩大，产生主动脉瓣关闭不全的症状和体征。动脉瘤长大后，可延伸到颈部胸骨切迹上方或侵蚀破坏胸廓骨骼，胸壁呈现搏动性肿块。
胸主动脉瘤破裂时可出现急性胸痛、休克、血胸、心脏压塞等很快死亡。
急性主动脉夹层动脉瘤常发生在高血压动脉硬化和中层囊性坏死的病人。症状为剧烈的胸骨后或胸背疼痛，随着壁间血肿的扩大，压迫和阻塞主动脉的分支而产生复杂多样的症状，如昏迷、偏瘫(颈动脉受压);急腹痛(肠系膜动脉受压)、无尿、肢体疼痛等。若动脉瘤发生破裂，则病人多很快死亡。