动脉穿刺有一定风险，由于每个患者的个体差异、解剖位置不同，都可能会导致穿刺的失败，引起局部出现肿胀，严重的可能还会出现皮下或皮肤间隙挤压综合征，需进行局部皮肤切开减压。
动脉穿刺也可能形成假性动脉瘤，导致动脉瘤破裂出血，可能会危及患者生命。最常见的并发症是穿刺部位的出血及皮下积血、肿胀。穿刺后穿刺部位的感染及固定穿刺针的胶布所引起过敏的情况也时有发生。留置动脉导管后，须用肝素封管以避免管腔内形成血栓，再次使用时避免血栓被注入血管内，造成不良后果。拔除动脉穿刺针时，要用无菌纱布覆盖，按压5-10分钟，有凝血功能障碍的患者，应适当延长按压时间，防止出血和血肿。