动脉粥样硬化患者的临床症状主要取决于肢体缺血的发展速度和程度。闭塞性病变的范围无论怎样广泛，只要动脉阻塞的病变发展速度缓慢，即可使侧支循环有效地建立，分支血流相应地增加，血液供应得以补偿，从而使组织遭受缺血和缺氧的程度可以缓和，临床上甚至没有明显的缺血症状。
如果病变发展较快，侧支循环建立不完全，代偿有限，患者可出现明显的间歇性跛行和肢体疼痛等症状。根据患者症状的严重程度，按Fontaine分期，一般将临床表现分为4期。
第1期，轻微主诉期
患者仅感觉患肢皮温降低、怕冷，或轻度麻木，活动后易疲劳，肢端易发生足癣感染而不易控制。
第2期，间歇性跛行期
当患者在行走时，由于缺血和缺氧，较常见的部位是小腿的肌肉产生痉挛、疼痛及疲乏无力，必须停止行走，休息片刻后，症状有所缓解，才能继续活动。如再行走一段距离后，症状又重复出现。小腿间歇性跛行是下肢缺血性病变最常见的症状。
第3期，静息痛期
当病变进一步发展，而侧支循环建立严重不足，使患肢处于相当严重的缺血状态，即使在休息时也感到疼痛、麻木和感觉异常。疼痛一般以肢端为主。
第4期，组织坏死期
主要指病变继续发展至闭塞期，侧支循环十分有限，出现营养障碍症状。在发生溃疡或坏疽以前，皮肤温度降低，色泽为暗紫色。早期坏疽和溃疡往往发生在足趾部，随着病变的进展，感染、坏疽可逐渐向上发展至足部、踝部、或者小腿，严重者可出现全身中毒症状。
大多数动脉硬化闭塞性患者，根据病史和体格检查可做出诊断。详细的询问病史;仔细的体格检查，例如肢体的脉搏触诊及腹部和股-奈动脉的听诊都是诊断所必需的。根据脉搏的强弱或消失和杂音的出现，还可根据静息痛、感觉异常或麻木等症状，以及肢体组织营养障碍、溃疡或坏疽等，可初步做出动脉硬化闭塞症的诊断。
X线来片显示动脉有斑状钙化，无损伤血管检查踝/肱指数可<1，严重者可达0.5以下。动脉造影可显示动脉呈多处伸长扭曲状，管腔弥漫性不规则狭窄或节段性闭塞等可明确诊断。病人可伴有高血压、高血脂、高血糖、冠心病、脑卒中等，对诊断有帮助。但X线摄片无动脉钙化、血脂亦正常者，不能除外动脉硬化性闭塞的存在。