硬膜とくも膜の間に溜まった血腫のことを指します。先ほど説明した反衝損傷によって起きることが多いため、硬膜外血腫と違い、多くは打撲した側の反対側に起きます（右を打撲したら左側に、後頭部を打撲したら前側に、といった感じです）。出血の原因は脳表の血管からの出血、あるいは脳表から硬膜へ繋がっている静脈からの出血が多いです。そのため急性硬膜下血腫があれば、脳も傷ついている可能性が高い（脳挫傷も起こしている）です。また、頭蓋骨骨折や頭皮の傷が無い、あるいは軽くても脳が揺さぶられ血管が傷つけば出血を起こします。
基本的にけがをしてからすぐに症状が出ます。先ほど説明した頭蓋内圧亢進症状や巣症状を起こします。ただ、中には急性硬膜外血腫の時と同じように、初めは会話が出来ていたにも関わらず、急に意識が悪くなるケースもあるので、注意が必要です。初めに会話が出来ていた・出来ていなかったに関わらず、意識が悪い、または悪くなったケースはいずれも重い後遺症を残すことが多いです。特に脳挫傷を伴っている場合や手術が必要なほど血腫量が多い場合には、治療を行っても重い後遺症が残ることが多いです。
診断は頭部CTで行います。形は「三日月形」と表現されますが、血腫量が多いと頭の半分以上にわたってベターっとした広い血腫を形成します。厚さが1cm以上あれば手術が必要と言われていますが、症状によっては1cmなくても手術を行うこともあります。また、急性硬膜下血腫も時間と共に増えることがあります。

上記のような場合に行う手術は、大きく２つあります。