Les effets indésirables les plus fréquents sont digestifs : nausées, vomissements, ulcérations des muqueuses de la bouche et perte d’appétit. Le foie est l’organe à suivre de près. Sous faible ou moyenne dose prise sur plusieurs mois, une élévation des transaminases, l’ALAT ou l’ASAT, survient chez 15 à 50 % des patients, le plus souvent légère et transitoire ; environ 5 % dépassent deux fois la limite normale. À plus long terme, près de 30 % des patients développent des anomalies histologiques hépatiques légères à modérées et 2 à 20 % une certaine fibrose.
Avec les schémas modernes, soit 5 à 15 mg en une prise hebdomadaire avec supplémentation en folates, la fibrose et l’atteinte hépatique cliniquement manifeste restent rares, même sur la durée. Les effets graves à connaître comprennent l’hépatotoxicité, la dépression médullaire, les infections, l’insuffisance rénale et la tératogénicité. Le méthotrexate est classé catégorie X et contre-indiqué pendant la grossesse en raison de son effet sur le fœtus.