肺炎球菌脑膜炎多于原发病后1周以内发生，继发于颅脑外伤者，可在10天至1个月以上发生。临床表现包括原发病及脑膜炎的表现。本病起病急，有发热、剧烈头痛、呕吐、全身软弱、意识改变、颈有阻力、凯尔尼格征与布鲁津斯基征等脑膜刺激征阳性及颅内高压表现。皮疹不常见，有时在皮肤或黏膜出现细小出血点，形态上不同于流脑的瘀点，发生广泛瘀点、瘀斑者更少。婴儿肺炎球菌脑膜炎与成人不同，表现为极度烦躁不安、惊厥、嗜睡、厌食、喷射性呕吐，有时角弓反张。体格检查常可发现囟门隆起，但有严重呕吐、失水者，囟门隆起可不明显。老年患者脑膜刺激征不明显。继发于中耳炎、乳突炎等脑膜炎患者，多发展迅速，可很快出现意识障碍。本病常因病情较重，或确诊较晚，或治疗不当而发生并发症，常见的有硬膜下积液、积脓或脑积水等;其次为脑神经损害，主要累及动眼、面、滑车及外展等脑神经。本病如有肺炎或败血症，尚可同时有脓胸、肺脓肿、心包炎、心内膜炎及脑脓肿等。少数患者可以反复发作，此为本病特征之一。复发性脑膜炎患者常有以下原因：①先天性解剖缺陷，如先天性筛板裂、先天性皮样窦道、脑膜或脊髓膜膨出等，细菌可直接到达脑膜。②头部外伤，由于颅骨骨折(筛板骨折最常见)，发生脑脊液鼻漏，细菌从鼻咽部直接进入蛛网膜下腔而发病。鼻分泌物中有糖提示鼻液中有脑脊液，可进一步作糖定量，或由椎管注入亚甲蓝，观察鼻分泌物中有无亚甲蓝以证实之。可通过脑池发射计算机体层摄影(ECT)检查，确定脑脊液鼻漏及瘘口，以利于进一步根治。对无放射性核素检查时，可通过头颅CT增强冠状面扫描或颅底薄层CT检查助诊，X线摄片也是重要的诊断方法。③脑膜旁有感染灶，如慢性乳突炎或鼻窦炎。④宿主免疫功能缺陷，如先天性丙种球蛋白缺乏或用免疫抑制剂者及儿童期作脾切除或脾萎缩者，均易引起肺炎球菌脑膜炎反复发作。⑤脑脊液极度稠厚，易于形成粘连及脓性包裹，影响药物的疗效，也是复发的原因之一。肺炎球菌脑膜炎的病死率仍保持在30%以上。

凡患者有肺炎、中耳炎、乳突炎、鼻窦炎、颅脑外伤、颅底骨折，脑外科手术等病史，或有某些先天性缺陷等情况，出现发热、头痛伴脑膜刺激征、颅内压增高等表现时，均应考虑到本病的可能。特别在冬春季肺炎流行季节以及在婴幼儿和老年人。可靠的早期诊断方法是脑脊液检查。脑脊液呈脓性，有时含有块物，细胞数及蛋白含量增加，糖及氯化物减少。晚期病例如脑脊液中出现细胞蛋白分离现象，表明即将发生或已经发生蛛网膜下腔阻塞。如作小脑延髓池穿刺，引流的脑脊液中可见大量脓细胞。脑脊液涂片可找到革兰阳性双球菌或短链状球菌。如脑脊液中有足够量的细菌，利用混合的肺炎球菌抗血清做荚膜肿胀试验，可立即鉴定是否为肺炎球菌。脑脊液培养80%以上可以获得病原菌。也可通过对流免疫电泳发现特异性细菌抗原，从而可迅速作出诊断。脑脊液的乳酸脱氢酶活性测定可明显升高。脑脊液中TNF-2和IL-1β均有较高浓度。PCR-核酸探针杂交技术用于检测脑脊液中的肺炎球菌，具有较高敏感性的特性，可用于脑脊液培养阴性者的辅助诊断。放射学检查可作胸部透视或胸部X线摄片，必要时可作鼻窦、乳突或筛板的X线摄片。如果从病史、临床表现(如视盘水肿)疑有局限性病损者(如脑脓肿、硬膜下积脓)，应作放射性核素检查、脑CT、MRI或脑血管造影等，以尽早明确诊断。婴幼儿的脑膜炎应进行颅骨X线检查及硬膜下穿刺抽液，以早期发现硬膜下积液。