Najczęstszymi objawami dysfunkcji integracji sensorycznej u dzieci jest nieprawidłowa reaktywność na bodźce: nadmierne lub zbyt małe reakcje na bodźce dotykowe, za niski lub za wysoki poziom uwagi i aktywności, zaburzenia koordynacji ruchowej, opóźnienia w rozwoju ruchowym, rozwoju mowy, języka, trudności w uczeniu się, zaburzenia zachowania, brak samoakceptacji lub poczucia własnej wartości.
W obrębie „dużej motoryki”, czyli podstawowych sprawności ruchowych: w chodzeniu, bieganiu, grach i zabawach, np. łapaniu i rzucaniu piłki. Dzieci nie rozumieją poleceń, nie potrafią naśladować ruchów, nie mają umiejętności bawienia się i manipulowania. Trudno uczą się nowych czynności, potrzebują długiego czasu do namysłu przy planowaniu ruchu (praksja). Nie potrafią wykonać dwu czynności naraz , np. słuchać i pisać. Pojawia się zaburzenie napięcia mięśni i brak „poczucia linii środkowej ciała”, a w konsekwencji zaburzenie poczucia równowagi. Dzieci z tego typu dysfunkcjami często ulegają wypadkom, przewracają się, nie dbają tez o porządek.
W zakresie „małej motoryki” pojawiają się trudności z czynnościami precyzyjnymi, z rysowaniem, pisaniem (zaburzenia grafomotoryki). Mogą pojawiać się wady wymowy.
W zakresie zaburzeń psychicznych i społecznych pojawiają się: niezgrabność, złe funkcjonowanie w grupie, trudności w grach i zabawach zespołowych, szybkie męczenie się, bezradność. W wyniku tego pojawiają się w dziecku różnego rodzaju frustracje lub zaburzenia osobowości.
Najczęstsze zaburzenia w obrębie układu zmysłów to: nadwrażliwość lub niedowrażliwość zmysłów. Ta pierwsza objawia się przede wszystkim nadpobudliwością ruchową i emocjonalną oraz trudnościami z koncentracją. Niedostateczna wrażliwość (podwrażliwość) objawia się zaburzeniami czucia własnego ciała i otaczającej przestrzeni.