Pengawasan klinis fludarabin dilakukan terkait risiko efek samping serius, yakni mielosupresi dan neurotoksisitas berat. Penggunaan fludarabin dapat menyebabkan neutropenia, trombositopenia, dan anemia. Oleh karena itu, diperlukan pemantauan hitung darah lengkap sebelum dan selama terapi fludarabin.

Pemantauan terkait neurotoksisitas juga diperlukan. Efek neurologis berat yang telah dilaporkan terkait penggunaan fludarabin mencakup kebutaan, koma, kejang, agitasi, dan konfusi.

Selain risiko toksisitas, penggunaan fludarabin juga telah dikaitkan dengan infeksi oportunistik dan reaktivasi virus laten, misalnya varicella. Oleh karena itu, pemantauan terhadap tanda-tanda infeksi juga diperlukan.