La diagnosi di timoma, data la loro storia clinica indolente, può essere spesso occasionale, infatti almeno il 30% dei pazienti è asintomatico al momento della diagnosi. Quando sono presenti sintomi, spesso molto vaghi e sfumati, sono da ricondurre alla compressione locale o all'infiltrazione delle strutture circostanti: i più frequenti sono dolore toracico, tosse, dispnea, paralisi di un emidiaframma per interessamento del nervo frenico, ma possono essere presenti anche disfonia per infiltrazione del nervo ricorrente e segni riferibili alla sindrome della vena cava superiore.