小孩輪狀病毒腹瀉癥狀較輕者一般能自愈。輪狀病毒感染多為自限性，一般可完全恢復。但病情嚴重者可出現脫水和酸中毒，若不及時治療，可導致患兒死亡，死亡的主要原因是嚴重脫水和電解質紊亂。若兒童營養不良，病毒感染后容易出現嚴重病情。
輪狀病毒經胃腸道侵入人體后在小腸黏膜絨毛細胞的胞質內增殖，并損傷其轉運機制。增殖的大量子代病毒釋放到腸腔后再感染其他細胞，造成小腸上皮細胞微絨毛萎縮脫落和細胞溶解死亡，使腸道吸收功能受損。輪狀病毒的NSP4有腸毒素樣的作用，可刺激細胞內鈣離子濃度升高，通過相關信號通路引發腸液過度分泌和重吸收減少，出現嚴重腹瀉。輪狀病毒腹瀉的典型癥狀是水樣腹瀉(每日可達5-10次以上)、發熱、腹痛、嘔吐，最終導致脫水。雖然小孩輪狀病毒腹瀉能自愈，但如果出現嚴重脫水，且未積極治療，則會出現嚴重后果。
當小孩出現輪狀病毒腹瀉，需要及時就醫，在醫生的指導下使用藥物治療。一般可以使用口服補液鹽、生理鹽水、葡萄糖溶液等藥物，防止脫水；還可以遵醫囑使用蒙脫石散等藥物保護胃腸道黏膜，緩解腹瀉癥狀。如果存在發熱的情況，可以遵醫囑使用布洛芬混懸液、對乙酰氨基酚顆粒等藥物治療。