胸腔积液量较少时可以有轻微咳嗽，可以出现胸痛等。随着积液量的增多，胸痛可能会减轻，但是患者会出现明显的呼吸困难、气短。胸腔积液造成患者出现胸痛的原因很多，与引起的胸腔积液的疾病有关系。若是肺炎引起的胸腔积液，而且波及到胸膜会刺激到胸膜。因为壁层胸膜有感觉神经末梢，所以若炎症波及到壁层胸膜，患者会出现疼痛。
对于单纯的胸腔积液，在最初出现胸腔积液渗出的阶段，随着呼吸会有渗出的纤维素，会产生两层胸膜的摩擦，这时也会出现胸痛。对于恶性胸腔积液，造成恶性胸腔积液最多的原因可能是肺的恶性肿瘤。若恶性肿瘤长得比较靠近胸壁，可以直接波及到胸膜，也可以出现胸痛的表现。若恶性肿瘤波及到胸壁，甚至波及到肋骨，患者可能也会有胸痛的表现。
