クラインフェルター症候群の一般的な兆候・症状は、不妊症と高身長です。その他、兆候・症状として、下記のようなものが挙げられます。これらの兆候・症状は人によってさまざまで、全ての人に見られるわけではなく、また、一人に全ての症状が見られるわけではありません。

不妊症
高身長
思春期の遅れ／不完全・第二次性徴の欠如による、まばらな体毛（頭髪、わき毛、陰毛など）、高い声（声変わりが起こらない／不完全）、下半身太り（腰・おしり・太ももなど下半身に多く脂肪がつく）
乳房肥大（女性化乳房）
筋肉量や骨密度の減少
特徴的な体格（長い手足、小さい胴、なで肩、狭い肩幅、幅広い腰）
学習障害
言葉の遅れ
尿道下裂（尿道の開口部が陰茎の先ではなく下側にある）
小さくて固い睾丸
精巣の異常（矮小精巣、停留精巣など）
小さな陰茎
社会的、心理的、行動的問題