All'esame neurologico, tratti caratteristici sono una potenza ridotta e riflessi tendinei ridotti o assenti, rispettivamente iporeflessia o areflessia. Tuttavia, una piccola percentuale presenta normali riflessi agli arti interessati, prima che si sviluppi l'areflessia, mentre alcuni possono avere riflessi esagerati. Nel sottotipo "variante Miller Fisher", la debolezza dei muscoli oculari (oftalmoplegia) è più marcata e può verificarsi con anomalie nella coordinazione (atassia). Il livello di coscienza normalmente non viene influenzato nella sindrome di Guillain-Barré, ma il sottotipo "encefalite del tronco cerebrale di Bickerstaff" può provocare sonnolenza o coma.