服用氟桂利嗪后，患者可能会出现以下副作用，包括中枢神经系统的副作用，以嗜睡和疲惫感最为常见，还有可能引起抑郁症，以女性患者较常见，还有可能引起椎体外系症状，表现为不自主运动、下颌运动障碍、强直等。多数患者用药三周后会出现，停药后会消失，老年人中容易发生，有少数患者可能会出现失眠、焦虑等症状。
服用氟桂利嗪后还有可能引起消化道症状，表现为胃部烧灼感、胃纳亢进、进食量增加、体重增加等。有少数病人可能会出现皮疹、口干、溢乳、肌肉酸痛等症状，但多为短暂性，停药可以缓解。对于以下疾病应禁止服用氟桂利嗪，如抑郁症和急性脑出血性疾病的患者，均应禁止服用氟桂利嗪。