大肠杆菌病的症状多样，根据鸡的不同年龄、抵抗力、致病大肠杆菌的类型和感染途径，可以表现为败血症、肠炎、气囊炎、卵黄腹膜炎、输卵管炎、全眼球炎、大肠杆菌性肉芽肿、脐炎及滑膜炎等。当前，急性败血症和气囊炎是最常见的病型，其次是卵黄腹膜炎。
急性败血型和气囊炎是最严重的病型之一，病菌通过血液循环或呼吸道进入气囊，引起气囊炎，出现咳嗽和呼吸困难，继而发展为肠炎、纤维性心包炎、肝周炎、输卵管炎，最终导致全身败血症。病鸡可能出现突然死亡或逐渐衰竭死亡，部分病鸡会出现离群呆立或挤堆，羽毛逆立，食欲减退或废绝，拉黄、绿、白色稀粪，肛门周围羽毛污染，发病死亡率较高。
病理变化包括纤维性心包炎、纤维性肝周炎、纤维素性腹膜炎和气囊炎。纤维性心包炎表现为心包积液、混浊增厚，有纤维性渗出物，与心肌粘连；纤维性肝周炎表现为肝脏肿大，有不同程度的纤维素性渗出物覆盖；纤维素性腹膜炎表现为腹腔有纤维素性渗出物；气囊炎表现为气囊混浊、增厚，有泡沫状粘液，严重者有黄白或黄色干酪样渗出物，肠道及各脏器被渗出物充斥。
卵黄性腹膜炎是另一种常见病型，产蛋输卵管感染大肠杆菌导致输卵管伞部粘连，排卵时无法打开，卵泡不能进入输卵管，跌入腹腔引发广泛的腹膜炎，产生大量毒素。母鸡会出现腹部膨大，最终导致死亡。病理变化包括产蛋腹腔中充满淡黄色卵黄，腹腔器官表面覆盖一层淡黄色凝固的纤维素渗出物，肠道相互粘连，肠浆膜上有针尖状出血点，卵泡变形、变色，有的卵泡皱缩，积留在腹腔中的卵黄时间较长即凝固成硬块，切面呈层状，输卵管粘膜发炎，管腔中有黄白色纤维素性凝固分泌物。
脐炎是指雏鸡的脐孔不能正常愈合，大多数在出壳后2～3日内死亡。病雏会表现出衰弱、挤推、拉稀，腹部膨大，脐部感染，脐孔愈合不良，呈蓝黑色，有臭味，腹腔中有未吸收的卵黄，有时发生腹膜炎，感染的雏鸡难以治愈，死亡率可达10%～12%。
全眼球炎通常发生在舍内空气被大肠杆菌严重污染的情况下，感染后会引起全眼球炎。急性败血性大肠杆菌后期也可能出现，多数为单侧，少数为双侧。患侧眼睑粘连，外观肿大，内有黄白色豆腐渣样物质，切开眼睑可见眼球发炎，眼角膜浑浊，内脏器官无明显变化，病鸡会消瘦，生长不良，羽毛逆立，不喜活动。
大肠杆菌性肉芽肿在病鸡的肝脏、心脏、十二指肠、盲肠及肠系膜上产生肉芽肿，外观和结核结节及马立克氏病的肿瘤结节相似。
大肠杆菌性脑炎的主要症状为昏睡、精神沉郁，出现斜颈、转圈、共济失调等神经症状。剖检病鸡脑膜充血、出血、发炎，病脑部可分离出大肠杆菌。
