大約有50%的成年煙霧病患者，可能會出現腦出血。造成腦出血的原因可能有幾種：第一，擴張變脆的煙霧病血管破裂出血或者是由于囊性的動脈瘤破裂出血導致的。血管破裂出血可能是由于長期的血流動力學，對血管壁壓力導致出現的，通常主要發生在丘腦和基底節區，以及腦室周圍的區域，常常合并有腦室出血。有些患者在做腦血管造影的時候，可能會發現在異常的血管壁上已經形成了動脈瘤，而對于動脈瘤破裂出血來說，通常發生在基底動脈的分叉，或者是基底動脈與小腦上動脈的連接部。對于煙霧病的患者來說，椎基底動脈系統在側支循環的供血，起到了很重要作用。因此血流動力學對血管壁壓力常常表現在椎基底動脈，導致出現動脈瘤的形成。而動脈瘤一旦破裂，則會導致出現蛛網膜下腔出血。