Das Zentralnervensystem gehört ebenfalls zu den Organsystemen, die durch Ablagerungen in den Blutgefäßen besonders in Mitleidenschaft gezogen werden. Vor allem die feinen Gefäße werden enger und können letztendlich völlig verstopfen. Daraus resultieren Schwindelanfälle, Kopfschmerzen, Thrombosen und vorzeitige Schlaganfälle.
Die intellektuelle Leistungsfähigkeit wird durch Morbus Fabry nicht eingeschränkt.
In frühen Berichten über Morbus Fabry wurden Symptome im Zentralnervensystem meist nicht beschrieben. Die Beteiligung des Gehirns konnte erst nachgewiesen werden, seit moderne diagnostische Methoden wie Computertomographie (CT) und Magnetresonanztomographie (MRT) zur Verfügung stehen.