子宫内膜异位症的临床表现是多种多样的，随着病变部位不同，临床表现也不相同。常见的有痛经、慢性盆腔痛、性交痛、月经异常和不孕。当然，也有约1/4的患者可以没有任何症状。最典型的症状是继发性痛经，它会随着病变的部位进展而渐进性加重。
典型的痛经常常在月经开始前的1到2天出现，在月经第1天最为剧烈，以后逐渐减轻，并持续至整个月经期。疼痛的部位为下腹深部和腰骶部，部分患者还有直肠刺激症状，像解稀便和大便次数增加等等，有的患者则表现为腹痛的时间和月经不同步，还有的患者腹痛症状长期存在，形成慢性盆腔痛，到月经期加剧。
约30%的患者会出现性交痛，这是因为直肠子宫陷凹处有异位病灶，导致子宫后倾固定，在性交时由于碰撞和子宫收缩上提而引起疼痛。约15%到30%的患者会出现月经异常，表现为经量增多、经期延长或经前期的点滴出血。不孕也是内异症患者的一个常见症状，在内异症患者中不孕率高达40%，而在不孕的患者当中约有80%的患者合并有异位症。