动脉内溶栓的主要并发症为溶栓后颅内出血。由于脑缺血将损伤局部组织的脑血管，一般认为，当血管再通后血流的恢复将导致颅内出血，而且再灌注损伤以及血流量的增加将加重缺血区域的水肿。但资料显示，溶栓后的颅内出血主要发生在血管没有得到尽早再通的病人，而再灌注并不是脑出血的主要原因。
文献报道溶栓治疗后脑出血的发生率为20~43%。与脑梗塞后颅内出血的自然发生率相当，所以动脉内溶栓治疗并不一定增加颅内出血的发生率。在开始治疗时间早的病例，出血的发生率更低，即使发生颅内出血，大部分也是小点片状的，并不会导致病情的恶化。而消化道和泌尿系的出血性并发症即便发生，其后果也不像颅内脑出血那样严重。
一般而言，少量的脑出血并不加重病情发展，但是，如果出血量较大并形成脑内血肿时，常常提示预后不良，多半在早期就出现病情恶化，患者一般在3月内死亡。如患者合并高血压，亦常常会加重其病情变化，故宜将血压控制在150/80mmHg以下。
