В цілому, бета-адреноблокатори добре переносяться, але при цьому можуть з'являтися серйозні побічні ефекти, особливо при застосуванні цих препаратів у високих дозах.
Бета-адреноблокатори зменшують частоту скорочень серця, частоту імпульсації серцевих ектопічних пейсмекеров, уповільнюють проведення і підвищують рефрактерний період атріовентрикулярного вузла. З огляду на це, вони можуть викликати виражену брадикардію і атріовентрикулярну блокаду. Ці ефекти спостерігають переважно у пацієнтів з порушеннями функції синусового і атріовентрикулярного вузла і рідко виникають при внутрішньовенному застосуванні у пацієнтів з гострим інфарктом міокарда або пероральному прийомі цих препаратів у хворих з хронічною СН.
Бета-адреноблокатори зменшують кровотік у тканинах через блокаду судинних β2-адренорецепторів і відсутність перешкод для стимуляції судинних α-адреноблокатори. Внаслідок цього можна спостерігати похолодання кінцівок, феномен Рейно і посилення симптомів у пацієнтів з важким захворюванням периферичних судин. Незважаючи на це, клінічні переваги цієї групи препаратів у пацієнтів з периферичними судинними захворюваннями та ішемічною хворобою серця (ІХС) можуть бути надзвичайно важливими. Вказані побічні ефекти, менш виражені при застосуванні препаратів з вазодилатуючими властивостями і селективних β1-адреноблокаторів.
Бета-адреноблокатори можуть також підвищувати тонус вінцевих судин, частково через відсутність перепон виникненню вазоконстрикції, опосередкованої через α-адренорецептори.
У пацієнтів з інсулінозалежним цукровим діабетом 1-го типу неселективні бета-адреноблокатори маскують деякі з попереджуючих симптомів гіпоглікемії (тремор, тахікардію); при цьому зберігаються інші її ознаки, наприклад, пітливість. З огляду на це, потрібно віддавати перевагу селективним бета-адреноблокатори, по крайней мере, у інсулінозалежних пацієнтів. У будь-якому випадку клінічна користь лікування бета-адреноблокаторами перевищує ризик, по крайней мере, після перенесеного інфаркту міокарда. В одному дослідженні карведилол зменшував імовірність виникнення нового цукрового діабету у пацієнтів з СН.
Бета-адреноблокатори можуть викликати життєво небезпечну бронхообструкцію і протипоказані пацієнтам з астмою або бронхоспастичним хронічним обструктивним захворюванням легень. У деяких пацієнтів з хронічним обструктивним захворюванням легень потенційна користь застосування бета-адреноблокатора може перевищувати ризик погіршення функції легень. Незважаючи на це, наявність в анамнезі астми слід розглядати як протипоказання до застосування будь-якого з бета-блокаторів, тоді як хронічне обструктивне захворювання легень не є протипоказанням, якщо немає вираженого реактивного захворювання дихальних шляхів.
Центральні ефекти (втома, головний біль, порушення сну, безсоння, депресія) менш поширені при застосуванні гідрофільних препаратів. У деяких пацієнтів втома може бути зумовлена зменшенням кровотоку до скелетних м'язів, в інших випадках - центральною дією бета-блокаторів.
У деяких пацієнтів бета-адреноблокатори можуть викликати або посилювати імпотенцію і втрату лібідо.
Раптове припинення застосування бета-блокаторів після тривалого лікування може призводити до появи симптомів "рикошету" (гіпертензії, аритмії, посилення стенокардії). Цей підвищений ризик пов'язаний з відновленням чутливості β-адреноблокатори при тривалому лікуванні.