临床表现因感染途径不同而异，先天性巨细胞病毒感染者有20%在出生时无任何症状，但也有出生后不久出现昏睡，呼吸困难和惊厥等，并于数天或数周内死亡，其他症状有意识运动障碍，智力迟钝，肝脾肿大，耳聋和中枢神经系统症状等，围产期感染的婴儿绝大多数没有症状，只有少数在出生后3个月发生间歇性发热，肺炎和单核细胞增多症，成人的巨细胞病毒单核细胞增多症比儿童多见，主要表现为发热和疲乏，在发热1-2周后，血液中淋巴细胞绝对值增多，且有异形性变化，脾肿大和淋巴结炎等，因输血所致的巨细胞病毒单核细胞增多症，多发生于输血后3-4周，症状与一般的巨细胞单核细胞增多症相同，偶尔可发生间质性肺炎，肝炎，脑膜炎，心肌炎，溶血性贫血及血小板减少症等，肾移植患者在术后2个月内几乎都会发生巨细胞病毒感染，50%-60%无症状，40%-50%的病人表现为自限性非特异性综合征，艾滋病患者几乎都有巨细胞毒感染，有广泛的内脏损害。
