Come tutti gli analoghi pirimidicini, l'effetto avverso dose limitante è rappresentato dalla mielodepressione. Per questo, si deve procedere alla valutazione periodica dell'emocromo nei soggetti in terapia con gemcitabina. Comunemente si manifestano nausea, vomito, diarrea e stomatite. Sono inoltre riportati sudorazione, prurito ed alopecia.