Zajęcie układu nerwowego może nastąpić tuż po zakażeniu, po kilku miesiącach, a nawet po kilku lub kilkunastu latach od ekspozycji na ukłucie kleszcza (Ixodes ricinus). Współistnienie objawów limfocytarnego zapalenia opon mózgowo-rdzeniowych, zespołu korzeniowego i porażenia nerwów czaszkowych nazywane jest triadą Bannwartha. Aż 86% przypadków neuroboreliozy w Europie przebiega pod postacią bolesnego zapalenia korzonków nerwowych (radiculitis), z objawami czuciowymi i/lub ruchowymi z jednego lub wielu korzeni, często po stronie ukąszenia.
