Los síntomas de la tetrasomía X son muy variables y van de relativamente leves a graves. Los síntomas suelen ser similares a los de la trisomía X. Físicamente, los pacientes tienden a presentar rasgos faciales distintivos, como pliegues epicánticos, puentes nasales planos, fisuras palpebrales inclinadas hacia arriba, hipoplasia del tercio medio facial, bocas pequeñas, paladares hendidos o muy arqueados, dientes retrasados o ausentes, o defectos en el esmalte. También se ha informado de que la mayoría son más largos y altos. Muchos muestran también anomalías en las articulaciones y en el tono muscular, como hipotonía y flojedad articular en las caderas. También puede haber problemas esqueléticos, como curvaturas anormales de la columna vertebral. Un estudio informal de veinte niñas con tetrasomía y pentasomía X descubrió que el 10 por ciento de las pacientes tenía laxitud articular en las caderas, mientras que el 20 por ciento tenía limitaciones articulares.

Desarrollo, las personas con tetrasomía X suelen mostrar retrasos leves en las áreas de desarrollo del habla y articulación, expresión y comprensión del lenguaje y habilidades de lectura. También hay retrasos en el desarrollo motor, y la edad para caminar oscila entre los 16 meses y los 4,5 años. Alrededor del 50% de los pacientes experimentan la pubertad con normalidad, mientras que el otro 50% no experimenta pubertad, pubertad parcial sin características sexuales secundarias, o pubertad completa con irregularidades menstruales y/o menopausia temprana (posiblemente ya en la adolescencia). La literatura médica informa de cuatro embarazos con tetra-X, dos sanos, uno con trisomía 21 y uno nacido muerto con onfalocele.

En cuanto a los sistemas de órganos internos, los pacientes con tetrasomía X pueden presentar anomalías en la visión, la audición, el sistema circulatorio, los riñones o el sistema nervioso. Los trastornos oculares incluyen miopía, nistagmo, coloboma, microftalmia o hipoplasia del nervio óptico. En cuanto a la audición, los pacientes son más propensos a las infecciones de oído, el bloqueo del sonido o las anomalías nerviosas. También se han descrito varios defectos cardíacos, como defectos del tabique ventricular/atrial, atresia, síndrome de corazón derecho hipoplásico, conducto arterioso persistente y defectos cardíacos conotruncales o valvulares. Los pacientes con tetrasomía X también parecen ser más propensos a sufrir convulsiones, aunque no se han documentado anomalías en la función o estructura cerebral cuando se analizan mediante un EEG o una RMN.