Do objawów klinicznych należą przede wszystkim bóle o charakterze trzewnym początkowo zlokalizowane w nadbrzuszu lub w okolicy pępka, a następnie bóle somatyczne w okolicy prawego dołu biodrowego w tzw. punkcie Mc Burney’a (w połowie odległości między pępkiem i kolcem biodrowym górnym), nudności, wymioty, podwyższona ciepłota ciała. W późniejszym czasie pojawiają się objawy związane z zaburzeniem motoryki przewodu pokarmowego, zatrzymanie gazów i stolca, a czasami również i biegunki (szczególnie u dzieci).
W badaniu przedmiotowym stwierdza się bolesność uciskową w punkcie Mc Burney’a. Jednak dolegliwości bólowe nie zawsze lokalizują się typowo i są uzależnione od położenia wyrostka w jamie otrzewnej. Jeżeli wyrostek położony jest na mięśniu lędźwiowym ból może pojawiać się podczas ułożenia pacjenta na lewym boku i prostowania uda w stawie biodrowym (objaw mięśnia lędźwiowego) lub podczas unoszenia uda z przeciwstawnym oporem (objaw Jaworskiego). Jeżeli natomiast lokalizacja jest zakątnicza lub w miednicy małej, silniejsze bóle mogą pojawiać się podczas badania palcem per rectum. Objawem diagnostycznym jest również objaw Rowsinga – bóle w prawym dole biodrowym występują podczas ucisku dłonią lewego podbrzusza. Wystąpienie objawu Blumberga (przejściowy ból podczas gwałtownego puszczenia uciskającej dłoni ściany brzucha) świadczy o zapaleniu otrzewnej i nasileniu zmian zapalnych w obrębie wyrostka robaczkowego. Do rzadko występujących objawów należą również bębnica w okolicy prawego dołu biodrowego, jako wynik nacieczenia kątnicy w przebiegu zakątniczo położonego i zmienionego zapalenie wyrostka robaczkowego (objaw ten występuje najczęściej u starszych osób z wiotkimi powłokami ciała), bóle prawego jądra (szczególnie u młodych mężczyzn), które są wynikiem podrażnienia nerwu płciowo-udowego i pociągania jądra, przeczulica skórna w obrębie trójkąta Sherrena, która zanika po perforacji wyrostka. Oprócz badania fizykalnego w diagnostyce ostrego zapalenia wyrostka wykonuje się również badania laboratoryjne. Jednak brak jest swoistego badania dla tego stanu zapalnego. Wzrost leukocytozy, zwiększenie liczby komórek wielojądrzastych w rozmazie, podwyższenie poziomu białka C-reaktywnego występujące z równoczesnymi bólami brzucha świadczy o procesie zapalnym toczącym się w obrębie jamy brzusznej. Wystąpienie krwinek czerwonych lub ropomoczu może świadczyć o procesie zapalnym w obrębie układu moczowo-płciowego, jednak nie wyklucza całkowicie zapalenia wyrostka robaczkowego, gdyż zmieniony zapalnie wyrostek może być położony na moczowodzie lub dotykać pęcherza moczowego, dając powyższe zmiany w moczu. Możliwe w końcu jest także wystąpienie obu schorzeń naraz.