Quoto quanto indicato da carlomarangoni.

E' necessario che tu fornisca maggiori dettagli altrimenti è molto difficile che tu possa ricevere un qualche aiuto.
Il comportamento che descrivi non ha cause così ovvie da poterle identificare senza vedere la pagina in questione o un minimo di codice per poter provare a riprodurre il problema.
Si potrebbero solo fare delle ipotesi rischiando di dilungarsi su ragionamenti inconcludenti e inutili.

Sto rendendo mobile-friendly un sito. Per la prima volta parto da zero
Ok che tu parta da un sito non-responsive ma bisogna capire come è concepito il layout originale e quali siano gli effettivi contenuti su cui agisce il css in questione.

Sto scrivendo il css per i dispositivi mobile chiamando la media query.
In linea generale esistono tre modi per dichiarare una media query. Potrebbe essere utile capire come tu la stia specificando.
Puoi postare un esempio?

Come mai le differenze compaiono solo al refresh del browser
Per ipotesi, è possibile che qualche JavaScript/jQuery agisca, al resizing della finestra, sugli elementi della pagina e contrasti quindi con la normale risposta che in generale avverrebbe al ridimensionamento.
Oppure, come già indicato da carlomarangoni, è possibile che ci siano conflitti o errori di vario genere sul codice, per cui il browser potrebbe rispondere in modo imprevedibile.

Hai verificato, con gli opportuni validatori, se il codice HTML della pagina e il CSS risultano validi?
(vedi Unicorn, Nu Html Checker, CSS Validation Service, o altri validatori che puoi trovare tra i link utili in fondo al capitolo 5)

Sarebbe utile anche sapere su quale browser riscontri tale comportamento; se hai provato o puoi provare con diversi altri browser e quale riscontro ottieni.