Bebês afetados mais gravemente respiram rapidamente e de forma superficial, usam seus músculos da respiração intensamente para respirar e apresentam narinas dilatadas. Eles ficam inquietos e ansiosos e podem ficar desidratados devido ao vômito e à dificuldade para ingerir líquidos. A febre em geral está presente, mas nem sempre. Mais da metade das crianças de 3 a 18 meses de idade também desenvolvem uma infecção do ouvido.

Os médicos deixaram de usar o medicamento antiviral ribavirina (administrado por nebulizador), exceto em crianças com um sistema imunológico extremamente fraco e cuja infecção seja grave. Antibióticos não são úteis a menos que a criança também tenha uma infecção bacteriana. 

Às vezes, bebês prematuros e bebês com menos de dois meses apresentam episódios onde param de respirar brevemente (apneia). Em casos muito graves e incomuns, as crianças nesses grupos podem desenvolver uma coloração azulada ou acinzentada ao redor da boca (cianose) devido à falta de oxigênio.

Em casos graves, às vezes, o médico coleta muco profundamente dentro do nariz para tentar identificar o vírus no laboratório. Um raios-x do tórax ou outros exames laboratoriais podem ser realizados.

A bronquiolite começa com os sintomas de um resfriado: corrimento nasal, espirros, febre alta e com tosse em grande quantidade após alguns dias, algumas crianças desenvolvem dificuldade para respirar e respiram rapidamente e com melhora da tosse. Geralmente, as crianças apresentam um ruído crônicos quando expiram (sibilos).