由于所选择路径不同，深静脉穿刺的并发症种类与概率亦不尽相同。常见的并发症有出血与血肿、感染、血管损伤、血气胸、血栓与栓塞。
（1）出血与血肿：
由于穿刺方法不当、反复多次穿刺，导致血管分支或周围组织毛细血管损伤，误穿周围的动脉特别是损伤不易压迫止血的动脉，或患者存在凝血功能障碍，会导致局部出血或血肿，颈部的血肿还会压迫气管和神经医学|教育网搜集整理。预防的关键在于正确、规范的操作方法，力争一次穿刺成功，避免多次、反复穿刺。股静脉穿刺发生的出血和血肿可以压迫，而严重的颈部血肿则须外科切开引流。
（2）感染：
可以表现为穿刺部位的红、肿、热、痛，严重时会出现败血症。预防在于操作过程中严格的无菌操作。
（3）血管损伤：
①血管破裂：不同部位的血管破裂可分别引起胸腔、腹腔及盆腔积血，严重时须静脉补液及输血。发生原因可能有血管腔过于细小、血容量不足、操作手法粗暴等。预防措施包括术前对血容量认真评估，仔细辨认穿刺针尾部血流速度及颜色，必要时X线透视下证实导丝在静脉系统内，再置入鞘管。
②动静脉瘘：见动脉穿刺并发症。
（4）血栓及栓塞：
当患者存在高凝状态、静脉压高、卧床时间过长等情况时均易导致深静脉血栓形成，肺栓塞发生率明显增高，应注意预防。血管超声多普勒检查可以明确深静脉血栓形成的诊断。高危患者可以预防性应用抗凝药物。深静脉血栓形成应积极抗凝治疗，出现肺栓塞时应视病情给予相应紧急治疗。