一小部分病人在分娩前会出现很明显的临床症状。大多数病人是在分娩第一产程的后期出现症状，较少人是在胎儿出生时症状变得剧烈。有两个已经证明的病例与胎盘的娩出相关，而另一个病例发生在分娩32小时之后。
羊水栓塞的前期症状包括突然的寒战、颤抖、出汗、焦虑和咳嗽，随后出现呼吸窘迫、休克、心血管衰竭和惊厥现象。所有病人在这种临床综合征刚发作时都是有意识的。呼吸困难表现为发绀、呼吸窘迫和支气管痉挛，经常发展为暴发性的肺水肿。血氧不足引起发绀，并出现躁动、惊厥和意识丧失。
最初的动脉氧饱和度降低导致了反射性的呼吸窘迫。血压过低、心动过速和心律不齐预示着心血管衰竭，最终也许会出现心脏停跳。继脑部缺血后也许出现惊厥，早期中枢神经系统也被累及，并且最终可能发展为昏迷和死亡。
如果病人度过了这些最初的症状期，可能会继发弥散性血管内凝血(DIC)和子宫张力缺乏后出现大出血。在所有研究的病例中，出血从来不是最初症状之一。
Clark提出羊水栓塞出现两个阶段的临床表现：第一阶段，产妇在羊水成分进人体内后出现肺血管痉挛、严重的低氧血症和右心衰，这种严重的低氧血症可解释少数存活下来的产妇出现神经系统损害。当存活下来的产妇建立起中心血流动力学监测时，这些最初的改变已消失。第二阶段特点是左心衰竭、成人呼吸窘迫综合征及DIC。左心衰竭的发生可能是由于冠状动脉血流减少或羊水对心肌的直接损害。总之，羊水栓塞典型的临床表现最初阶段为严重的血流动力学变化或低氧血症，随后出现左心室衰竭、肺动脉高压和凝血异常。
确切的诊断通常是在尸检时作出的，通过母体循环和肺部小动脉、肺毛细血管中的羊水物质证实。对于活着的病人，可从右心吸出血液，鉴定其中的胎毛、胎发或胎儿鳞屑，从而作出诊断。
在有些病例，胎儿鳞屑可从母体唾液中被找到。但在20世纪70年代后期和80年代初期认为在肺动脉导管远端抽取血样中发现胎儿鳞状细胞是羊水栓塞的特征性诊断。随后发现，在正常的产妇的肺部也可能有羊水的成分和鳞状细胞，其可能是一种污染物。最近一致认为，产妇肺循环中出现羊水成分不是羊水栓塞所特有，不能作为特征性的诊断标准。
日本人应用单克隆抗体针对羊水中的胎粪和糖蛋白诊断羊水栓塞。这种方法更敏感。其他用来确定羊水栓塞的诊断手段包括：
(1)拍胸片：可见右心房和右心室扩大、明显的弥散性肺水肿；
(2)肺部扫描：它可以显示某些栓塞区域灌注减少；
(3)中心静脉导管置入：初期由于急性肺动脉高压引起的中心静脉压升高以及最终由于大出血导致的中心静脉压大幅下降；
(4)凝血因子的检查：一般来说，在妊娠时凝血因子会增加，但是，由于羊水栓塞和DIC，血液无法凝结。
在羊水栓塞的鉴别诊断中，要考虑下列情况：
(1)血栓栓塞：由下肢或骨盆静脉处产生的血栓引起肺部血栓栓塞绝大部分通常发生在分娩之后，并且总是伴随着胸痛。
(2)气泡栓塞：可能发生在子宫破裂、加压输血、分娩或剖宫产时胎盘前置的操作处理之后。它伴随着胸痛，但它与羊水栓塞的一个重要不同是在心脏听诊会有明显的水车声样杂音(心包摩擦音)。
(3)胃内容物误吸或反流：通常发生在意识丧失、无反射性咳嗽的病人，或发生在全身麻醉诱导或苏醒时。导致发绀、呼吸窘迫、咳嗽、心动过速、血压过低和肺水肿。
(4)妊娠病人出现惊厥抽搐和昏迷也许类似于羊水栓塞综合征，但是通过观察病人是否出现高血压、蛋白尿和水肿可将这两种情况加以区别。
(5)药物的毒性反应和(或)局部麻醉药中毒都会引起惊厥，使之与羊水栓塞综合征相混淆，但是这种症状发作是由药物作用暂时引起的，可与羊水栓塞区别开。另外，药物中毒的早期临床表现通常会出现高血压。
(6)急性左心衰竭最常见于患有风湿性心脏疾病的妊娠病人，有心电图的改变和其他临床症状如心脏杂音及风湿热病史记录可帮助进行诊断。
(7)在鉴别诊断中需要考虑脑血管意外，但它与羊水栓塞有十分明显的区别，没有发绀、血压过低和肺水肿。对脑脊髓液的检查也对诊断有帮助。
(8)产科病人出现出血性休克也许与胎盘破裂、前置胎盘或子宫破裂有关。子宫收缩乏力、子宫颈撕裂、宫内残留物或子宫翻出都可能导致产后出血。详细的病史记录和进行身体检查，如果有血流动力学监测可见中心静脉压降低，病人可无呼吸窘迫、发绀，这些结果都可以引导医师进行正确诊断和治疗。