Álcool: o efeito sedativo do fenobarbital é potencializado pelo álcool; 
O uso concomitante com imipramina pode promover crises convulsivas generalizadas; 
O uso concomitante com metadona pode aumentar o risco de depressão respiratória; 
Outros depressores do sistema nervoso central: derivados da morfina (analgésicos, antitussígenos e terapias de reposição), benzodiazepínicos, outros ansiolíticos não benzodiazepínicos (carbamatos, captodiama, etifoxina), hipnóticos, antidepressores sedativos, neurolépticos, antagonistas do receptor histamínico H1 sedativos, anti-hipertensivos centrais, baclofeno, talomida: pode ocorrer exacerbação dos efeitos depressores do SNC; 
O uso concomitante com metotrexato pode ocorrer aumento da toxicidade hematológica devido à inibição cumulativa da di-hidrofolato redutase; 
O uso concomitante com saquinavir, daclatasvir, dasabuvir, paritaprevir, ombitasvir , ledipasvir, sofosbuvir pode causar possível redução na eficácia; 
O uso concomitante com ifosfamida pode causar possível agravamento da neurotoxicidade; 
Anticoagulantes orais: eficácia reduzida; 
Inibidor de protease: a coadministração com amprenavir, indinavir, nelfinavir pode reduzir a eficácia antiprotease; 
Ciclosporina, tacrolimus, Corticosteroides (glicocorticóides e mineralocorticóides sistêmicos), digitoxina, itraconazol, montelucaste, teofilina, aminofilina, zidovudina,   : Redução da eficácia durante o tratamento
Hormônios tireoidianos (por extrapolação de indutores bem caracterizados): risco de hipotiroidismo clínico em pacientes com hipotiroidismo devido ao aumento do catabolismo do T3 e do T4; 
Hidroquinidina, quinidina: redução da eficácia antiarrítmica; 
Estrógenos e progestágenos (não como contraceptivos hormonais): redução da eficácia dos estrógenos/progestágenos; 
O uso concomitante de fenobarbital e lamotrigina podem levar à diminuição da eficácia e à toxicidade do sangue, como leucopenia e trombocitopenia; 
Alprenolol, metoprolol e propranolol (beta-bloqueadores): redução das concentrações plasmáticas destes beta-bloqueadores, acompanhado pela diminuição da eficácia; 
Procarbazina: aumento da incidência de reações de hipersensibilidade (hipereosinofilia, rash); 
Amitriptilina/amitriptilinóxido: possível redução dos níveis plasmáticos de amitriptilina/amitriptilinóxido; 
Antitrombóticos, como apixabana, ticagrelor: possível diminuição da eficácia.
Não é indicado para o tratamento de convulsões de ausência ou convulsões mioclônicas, as quais, algumas vezes, podem ser exacerbadas; 
Embora rara, a introdução de um tratamento anticonvulsivante pode ser seguida de um aumento na incidência de convulsões, ou pelo início de um novo tipo de convulsão em alguns pacientes; 
O tratamento prolongado com fenobarbital (100 mg por dia por 3 meses) pode levar à dependência; 
O tratamento com fenobarbital deve ser interrompido se forem observados sinais de hipersensibilidade, reações cutâneas ou disfunção hepática; 
Deve-se reduzir a dosagem em pacientes com insuficiência renal, insuficiência hepática; 
O consumo de bebidas alcoólicas é fortemente desaconselhado durante o tratamento com fenobarbital; 
Em crianças recebendo tratamento com fenobarbital a longo prazo, é necessária a associação de tratamento profilático para raquitismo: vitamina D2 ou  vitamina D.