La thrombose veineuse profonde doit impérativement être prise en charge tôt pour limiter les risques de complications.
La principale complication de la thrombose veineuse profonde est l'embolie pulmonaire. Elle se produit lorsque le caillot sanguin ou un fragment du caillot se détache, remonte jusqu'au cour, puis passe dans l'artère pulmonaire et l'obstrue. Les signes d'une embolie peuvent inclure un essoufflement permanent, une douleur intense et soudaine dans la poitrine, une accélération du rythme cardiaque, des crachats de sang, une transpiration excessive voire une perte de conscience. Il s'agit d'une urgence médicale qui nécessite une intervention immédiate.

De survenue plus tardive, la maladie post-thrombotique est l'autre principale complication d'une thrombose veineuse profonde mal prise en charge. Dans ce cas, le caillot entraîne une stagnation du sang qui endommage les valvules veineuses et entraîne une insuffisance veineuse chronique. Cet état peut s'accompagner d'odèmes, d'une coloration ocre de la peau voire d'ulcères.