Objawy psychopatologiczne obejmują labilność emocjonalną (gwałtownie zmieniające się stany emocjonalne, wrażliwość na odrzucenie itp.), drażliwość i wybuchy gniewu, które mogą prowadzić do konfliktów, niepokój, poczucie zagrożenia, uczucie beznadziei, trudności z koncentracją uwagi, zmiany apetytu, spanie więcej lub mniej niż zwykle, poczucie braku kontroli. Objawy fizyczne są podobne do objawów zespołu napięcia przedmiesiączkowego (PMS). Obejmują one tkliwość lub obrzęk piersi, bóle stawów, bóle mięśni, przybieranie na wadze lub uczucie wzdęcia.
Ze względu na dużą różnorodność obrazu klinicznego wystąpienie objawów tylko w fazie lutealnej lub w jej okolicach jest kluczowe dla rozpoznania PMDD zamiast jakiegokolwiek innego zaburzenia nastroju. PMDD przebiega według przewidywalnego, cyklicznego wzorca. Objawy zaczynają się w późnej fazie lutealnej cyklu miesiączkowego (po owulacji) i kończą się lub znacznie zmniejszają wkrótce po rozpoczęciu miesiączki. Objawy trwają przeciętnie sześć dni, ale mogą rozpocząć się do dwóch tygodni przed miesiączką, co oznacza, że mogą być odczuwalne nawet przez trzy tygodnie cyklu. Ciężkie objawy mogą rozpocząć się, a następnie nasilać aż do wystąpienia miesiączki, przy czym wiele osób odczuwa ulgę dopiero kilka dni po jej zakończeniu.