Leitsymptom des Klippel-Trénaunay-Syndrom sind Fehlbildungen an den Gefäßen und ein oftmals einseitig auftretender Riesenwuchs. Seltner kommt es zum genauen Gegenteil, einem Minderwuchs. Die Deformitäten am Gefäßsystem zeigen sich klinisch durch das Auftreten von Lymphangiomen und zahlreichen, auffallend großen Feuermalen. Ferner tritt als Folge des Riesenwuchses eine ausgeprägte Weichteilhypertrophie, eine Hypo- oder Aplasie der tiefen Beinvenen und Varizen auf. Seltener finden sich in den Extremitäten arteriovenöse Fisteln. Durch den Längenunterschied der Extremitäten sind Probleme beim Gehen häufig.