上消化道出血的临床表现决定于出血量、出血部位和出血速度。慢性少量出血可能表现为缺铁性贫血或粪便隐血试验阳性，多数较重的消化道出血具有贫血的症状如：面色及皮肤苍白、头昏眼花、心慌、呼吸困难。急性大量出血常常有更加明显的症状。
上消化道出血的主要表现有：
一、呕血与便血
呕血是指含有血液的胃内容物经口呕出，包括呕出黑色胃内容物，咖啡渣样胃内容物及鲜血，或暗红色血块。
便血是指上消化道出血经肠运转从肛门排出，包括成形黑便、糊状黑便或柏油样便、暗红色血块。
呕血与便血颜色的变化与出血病变的部位、出血量及在消化道内停留的时间有密切关系。幽门以上的病变，若出血量大，在胃内停留时间较短，迅即呕出，则呈鲜红或暗红色，若出血量不大，血液在胃内停留较久，血红蛋白经胃酸的作用变为正铁血红素，则呕吐物呈咖啡渣样或黑色。幽门以上病变出血无论量的大小均有便血。幽门以下的病变若出血量大，血液反流入胃，可出现上述呕血表现，若出血量小，可能不出现呕血，而只有便血。血液若在肠道运行较快，停留时间不长，则呈紫红色或暗红色；若在肠道内停留时间较长，经肠道细菌的作用变为硫化物，则呈黑色。如粘稠发亮状似柏油，称为柏油样便。
呕血、便血的多样性表现与出血量有关：每次出血量＞10mL，大便潜血阳性；每次出血量＞60mL，表现为黑便；每次出血量＞300mL，出现柏油样便；一次出血量＞250mL，既有呕血又有黑便；有黑便的病例可无呕血，但有呕血的病人均有黑便。
二、循环障碍
循环障碍的临床表现决定于出血量和速度。出血量不超过400mL，循环血容量的减少可很快被肝脾贮血和组织液所补充，可无临床症状。出血量超过400~500mL时，可出现临床症状。
中等量失血（占全身血量的15%左右，约700mL）即使出血缓慢，亦可引起贫血或进行性贫血、头晕、软弱无力，突然起立可产生晕厥、口渴、肢体冷感及血压偏低等。大量出血达全身血量的30%~50%（约1300~2500mL）即可产生休克，表现为烦躁不安或神志不清、面色苍白、四肢湿冷、口唇发干、呼吸困难、血压降低（收缩压＜80mmHg）、脉压差小（25~30mmHg）及脉搏快而弱（脉率120次/min）等，若处理不当可导致死亡。
原有脑血管病、心脏病等缺血性疾病，可因少量出血而出现症状及功能障碍
三、氮质血症
上消化道大出血可引起血中尿素氮含量增高，根据发生机制可分为下列2种。
1.肠道性氮质血症：上消化道出血后，由于血液蛋白在肠腔中被消化吸收，致血液中尿素氮增加，一般于出血后24~48h达高峰，约10.7~14.3mmol/L，3~4d内降至正常。
2.肾性氮质血症：在严重失水和血压降低的情况下，由于缺血、缺氧和低血容量，肾血流量、肾小球滤过率和肾排泄功能均降低，导致急性肾功能衰竭，产生氮质血症。其氮质血症持续至4d以上，且超过17.9mmol/L提示肾性氮质血症。如持续超过35.7mmol/L，则表示病情凶险。
四、血象变化
大出血后因有周围血管收缩与红细胞重新分布等生理调节，出血早期血浆容量和红细胞容量是平行性下降，血红蛋白、红细胞和血细胞压积的数值可无变化。因此，血象检查不能作为早期诊断和病情观察的依据。不久，大量组织液（包括水分、电解质、蛋白质等）渗入血管内以补充失去的血浆容量，此时血红蛋白和红细胞因稀释而数值降低。这种补偿作用一般在大出血后数h至72h内完成，急性失血6h后血色素下降，平均出血后32h血红蛋白可稀释到最大程度。
在出血后骨髓有明显的代偿性增生。可暂时出现大细胞性贫血，周围血片可见晚幼红细胞与嗜多染性红细胞。出血24h内网织红细胞即见增高，至出血后4~7d可高达5%~15%，以后逐渐降至正常。如出血未止，网织红细胞可持续升高。上消化道大量出血2~5h，白细胞计数升达10~20×109/L，血止后2~3d才恢复正常。但在肝硬化患者，如同时有脾功能亢进，则白细胞计数可不增高。
五、发热
上消化道大出血或中等量出血病例，于24h内发热，多数在38.5℃以下，持续数日至一周不等。发热确实原因不明，可能由于血分解产物吸收、血容量的减少、贫血、体内蛋白质的破坏、循环衰竭等因素，致使体温调节中枢不稳定。注意排除合并感染所致的发热。
六、低蛋白血症
大量出血常合并大量血浆蛋白的丢失，如不及时补充血浆蛋白，过多补充水份及晶体溶液，出血后72h首先出现腹腔积液，其次出现下肢皮肤水肿或全身水肿、球结膜水肿等。
七、心脑并发症
急性上消化道大量出血引起的心脑并发症，常见于老年患者，尤其是动脉硬化的老年患者，原有冠状动脉硬化以及原有肝硬化、糖尿病的患者。
1.心肌缺血缺氧的表现：心绞痛、心肌梗死、心律失常、房性期前收缩、心房纤颤等。
2.脑供血不足的表现：老年性震颤、帕金森综合征样表现，如动作迟缓、肌僵硬、精神呆滞、谵忘、木僵，老年性痴呆或精神症状。
3.糖尿病酮症酸中毒表现。
4.肝昏迷表现如情绪、性格改变：欣快、易激动、焦虑或淡漠，举止异常。意识错乱及行为异常：随地便溺，定向及运算错误，嗜睡和兴奋交替、扑击样震颤、肌张力增高、病理反射阳性。昏睡和严重神志错乱：唤之能醒，但不能正常回答，四肢抖动，共济失调，浅昏迷或深昏迷。