Os sintomas da tetrassomia X são altamente variáveis, variando de relativamente leve a grave. Os sintomas são frequentemente semelhantes aos da trissomia X. Fisicamente, os pacientes tendem a apresentar características faciais distintas, tais como dobras epicantais, pontes nasais planas, fissuras palpebrais ascendentes, hipoplasia facial média, bocas pequenas, fendas ou paladares arqueados altos, dentes atrasados ou ausentes, ou defeitos no esmalte. A maioria também tem sido relatada como sendo mais longa e mais alta. Muitos também mostram anormalidades no tônus articular e muscular, incluindo hipotonia e frouxidão articular nos quadris. Também podem estar presentes problemas esqueléticos, incluindo curvaturas anormais da coluna vertebral. Um estudo informal com vinte meninas com tetrasomia e pentassomia X revelou que 10% dos pacientes tinham frouxidão articular nos quadris, enquanto 20% tinham limitações articulares.

Developmentally, people with tetrasomy X often show mild delays in the areas of speech development and articulation, language expression and understanding, and reading skills. Atrasos no desenvolvimento motor também estão presentes, com idades de caminhada variando de 16 meses a 4,5 anos. Cerca de 50% dos pacientes sofrem de puberdade normalmente, enquanto os outros 50% não apresentam puberdade, puberdade parcial sem características sexuais secundárias, ou puberdade completa com irregularidades menstruais e/ou menopausa precoce (possivelmente tão precoce quanto a adolescência). A literatura médica relata quatro gestações tetra-X, duas saudáveis, uma com trissomia do cromossomo 21, uma nado-morto com onfalocele.

Em termos de sistemas orgânicos internos, as pacientes com tetrassomia X podem ter visão, audição, sistemas circulatórios, rins ou sistemas nervosos anormais. Os distúrbios do olho incluem miopia, nistagmo, coloboma, microftalmia, ou hipoplasia do nervo óptico. Em termos de audição, os pacientes são mais propensos a infecções de ouvido, bloqueio de som ou anormalidades nervosas. Vários defeitos cardíacos também foram relatados, incluindo defeitos do septo ventricular/atrial, atresia, síndrome hipoplásica do coração direito, persistência do canal arterial e defeitos cardíacos conotruncais ou valvulares. Os pacientes com tetrassomia X também parecem ser mais propensos à atividade convulsiva, embora não haja anormalidades documentadas na função ou estrutura cerebral quando analisados usando um EEG ou uma RM.