Trẻ bị viêm màng não thường có các biểu hiện khá đa dạng, tùy theo lứa tuổi và mức độ bệnh. Ở trẻ sơ sinh và trẻ nhỏ, những triệu chứng ban đầu có thể ít điển hình và dễ nhầm lẫn với các bệnh thông thường như sốt, quấy khóc liên tục, bỏ bú hoặc bú kém, nôn trớ và ngủ nhiều hơn bình thường. Trẻ cũng có thể có các biểu hiện thần kinh như co giật, kích thích, hoặc giảm trương lực cơ. Một số trẻ có thể xuất hiện hiện tượng phồng thóp trước hoặc cứng gáy nhưng dấu hiệu này đôi khi rất kín đáo, đặc biệt ở trẻ dưới 12 tháng tuổi. Nhiều trường hợp cha mẹ chỉ phát hiện khi trẻ có biểu hiện nặng như li bì, tím tái, khó thở hoặc hôn mê.

Ở trẻ lớn hơn và thanh thiếu niên, các dấu hiệu viêm màng não lại rõ rệt hơn. Trẻ thường có sốt cao đột ngột, đau đầu dữ dội, buồn nôn hoặc nôn, sợ ánh sáng, cứng gáy và cảm thấy cổ cứng hoặc khó cúi đầu về phía trước. Một số trẻ có thể biểu hiện rối loạn ý thức từ nhẹ như lơ mơ cho đến nặng như hôn mê hoặc co giật toàn thân. Ngoài ra, trên da có thể xuất hiện các ban xuất huyết hoặc các vết bầm tím nhỏ, nhất là trong trường hợp viêm màng não do vi khuẩn não mô cầu. Nếu không được phát hiện và điều trị sớm, diễn biến bệnh có thể trở nên nguy hiểm và để lại nhiều di chứng nặng nề đối với trẻ.

Khi nghi trẻ có các biểu hiện của viêm màng não, cha mẹ cần đưa trẻ tới bệnh viện càng sớm càng tốt để được chẩn đoán và điều trị kịp thời. Việc nhận biết sớm các dấu hiệu của bệnh rất quan trọng nhằm hạn chế biến chứng như tổn thương não, viêm não, điếc vĩnh viễn hoặc thậm chí là tử vong. Trong quá trình điều trị, bác sĩ sẽ thực hiện một số xét nghiệm, trong đó quan trọng nhất là chọc dò dịch não tủy để xác định tác nhân gây bệnh. Phụ huynh tuyệt đối không tự ý sử dụng thuốc hạ sốt hoặc kháng sinh tại nhà vì có thể che lấp triệu chứng, làm chậm quá trình chẩn đoán và điều trị, ảnh hưởng xấu đến sức khỏe của trẻ.