膀胱灌注化疗的主要副作用是尿路刺激症状，可以表现为尿频、尿急、排尿痛，是由于化疗药物对于膀胱黏膜的刺激和损伤而导致的，有一些病人甚至可以出现血尿的现象。

在膀胱灌注化疗操作的过程中，需要反复插导尿管，就有可能会损伤尿道的黏膜，再加上化疗药物的刺激，可以造成膀胱黏膜的进一步损伤，也可以使尿道黏膜受到损伤。

在膀胱黏膜和尿道黏膜发生损伤、破溃之后就可以继发感染，病人可以出现寒战、高热等感染的现象，并且可以使原有的尿路刺激症状明显加重。如果尿道损伤反复发生，就可能会引起尿道的狭窄。