Özellikle tedavinin başlangıcında görülen en yaygın yan ve istenmeyen etkiler, sersemlik hali ve ataksidir. Bunlar tedaviye düşük doz karbamazepin ile başlanarak önlenebilir, bir süre sonra bu etkiler kaybolur.

Ağız kuruluğu, karın ve baş ağrısı, bulantı, kusma, iştahsızlık, kabızlık ya da ishal, döküntü, ürtiker, eksfoliyatif dermatit, jeneralize eritem, ışığa duyarlılık, agranülositoz, aplastik anemi, eozinofili, lökopeni, lökositoz, trombositopeni, karaciğer ve böbrek fonksiyon bozuklukları, konjestif kalp yetmezliği, ödem, hipo veya hipertansiyon, adenopati, lenfadenopati, nefes darlığı, pnömoni ile görülen pulmoner hipersensitivite, sık idrar yapma veya idrar yapamama, iktidarsızlık, görme ve göz merceği bozuklukları, eklem ve kas ağrıları gibi, çeşitli sistemlerde yan ve istenmeyen etkilerin nadiren görülebildiği de bildirilmiştir. Koordinasyon bozuklukları, zihinsel bulanıklık, konuşma bozuklukları, istem dışı hareketler, fazla konuşma, kulak çınlaması, hiperakuzi, periferik nevrit gibi sinir sistemi bozuklukları da seyrek olarak görülebilir.

Memeli hayvanlarla yapılan çalışmalarda karsinojen etkilere ve insan fetüsü üzerinde teratojen etkilere henüz rastlanmamıştır. Eğer çok gerekmiyorsa hamile kadınlarda kullanımından kaçınılmalıdır.

Karbamazepinin fizyolojik ve psikolojik olarak bağımlılık yaptığına rastlanmamıştır.

Yan ve istenmeyen etkiler, ilacın kesilmesi ya da dozun düşürülmesiyle bir süre sonra kaybolur.