Theo thống kê, mặc dù chỉ chiếm tỉ lệ thấp (khoảng 5%) nhưng lao màng não là thể lao ngoài phổi có tiên lượng nặng, tỷ lệ tử vong còn cao và thường để lại di chứng nặng: Nếu nhập viện muộn (khi đã hôn mê sâu), tỷ lệ tử vong ở bệnh nhân lao màng não lên đến 70-80%. Những người còn sống có thể gặp những biến chứng nặng nề như sống đời sống thực vật, động kinh, mù mắt, liệt dây thần kinh 3 hoặc 4, liệt nửa người hoặc 2 chi dưới, thiểu năng trí tuệ, thay đổi tính tình, béo phì, vô kinh ở nữ giới, đái tháo nhạt,...

Trong quá trình tiến triển của bệnh, tùy thuộc vào thời gian mắc bệnh sớm hay muộn mà các triệu chứng của lao màng não có thể rất nghèo nàn hoặc phong phú. Tuy nhiên, các dấu hiệu viêm màng não điển hình ngày càng đầy đủ và rõ như: sốt cao, kéo dài, tăng lên về chiều tối; nhức đầu khu trú hoặc lan tỏa, liên tục hoặc thành từng cơn, âm ỉ hoặc dữ dội và tăng lên khi có những kích thích tiếng động hoặc ánh sáng (nhức đầu kết hợp với tăng trương lực cơ làm bệnh nhân hay nằm ở tư thế co người, quay mặt vào trong tối); nôn (khi tăng áp lực nội sọ) tự nhiên, nôn vọt không liên quan tới bữa ăn; rối loạn tiêu hóa như táo bón hoặc tiêu chảy; đau bụng, đau các khớp, đau ở cột sống phối hợp với đau ở các chi; rối loạn cơ thắt gây bí đái, tiểu tiện hoặc đại tiểu tiện không tự chủ; liệt các dây thần kinh sọ, liệt các chi, các cơn động kinh cục bộ hoặc toàn thể, các biểu hiện rối loạn tâm thần. Các biểu hiện rối loạn ý thức có thể có với mức từ nhẹ đến nặng (hôn mê). Do các biểu hiện này cũng gặp ở các bệnh về não khác như u não, xuất huyết não, màng não, viêm màng não mủ, viêm màng não do nấm... nên bệnh nhân và ngay cả thầy thuốc cũng dễ chẩn đoán nhầm, tập trung điều trị các bệnh về não mà bỏ qua việc điều trị lao.

Đối với lao màng não, vi khuẩn lao có thể gây ra những hình thái tổn thương sau: gây viêm và làm tổn thương màng não, chủ yếu màng não ở khu vực nền sọ; gây viêm và làm hẹp động mạch cung cấp máu nuôi dưỡng não do đó có thể gây tổn thương một vùng của não; gây rối loạn lưu thông của não thất. Do đó, muốn điều trị bệnh có kết quả tốt thì cần chẩn đoán và điều trị bệnh ở giai đoạn sớm. Vì ở giai đoạn này tổn thương ở màng não và não nhẹ có thể phục hồi chức năng tốt sau quá trình điều trị.