肝癌的並發症主要為消化道出血、肝癌結節破裂、肝功能衰竭、感染等，這些並發症往往是導致肝癌死亡的直接原因。
上消化道出血
上消化道出血是肝癌最常見的嚴重並發症，也是導致肝癌死亡最主要原因。導致上消化道出血的原因有：
(一)食管胃底靜脈曲張
食管、胃底靜脈曲張是導致肝癌上消化道出血的最主要原因。其發生的主要機制為：80%以上的肝癌患者伴有肝硬化，肝硬化可導致門靜脈壓力增高，食管、胃底靜脈曲張，當門靜脈或肝靜脈阻塞，可加劇門靜脈高壓，導致已曲張的食管、胃底靜脈破裂出血，引起上消化道出血;肝癌可加重肝功能損害，使肝硬化程度加重，導致門靜脈高加劇;當肝癌病灶位於肝門部時，可壓迫門靜脈主干，也可使門靜脈壓升高。
(二)凝血機制障礙
肝癌患者由於正常肝組織減少，肝髒合成的凝血因子減少，凝血機制發生障礙。由於脾功能亢進，血小板破壞增加，凝血機制也會發生障礙。此外，癌栓進人血液後，很容易引起急性彌散性血管內凝血(DIC)，引起消化道出血。
(三)胃腸黏膜糜爛
肝癌患者由於門靜脈高壓，常造成胃腸道淤血、動膜水腫糜爛，引起出血。
肝癌結節破裂
原發性肝癌自發性破裂出血是肝癌較常見的嚴重並發症，發生率達9%-22.6%，發病較急，病情凶險，預後較差，早期診斷及時治療對改善患者的預後有一定幫助。肝癌自發性破裂出血的機制尚不完全明確。多數學者認為是由於腫瘤直接侵犯，使靜脈流出通道梗阻，引起靜脈高壓，從而引起出血和破裂。總地來說，可能與下列因素有關：肝癌惡性程度高，生長迅速，因而導致腫瘤相對供血不足，以致出現中心缺血、壞死及液化。若此時腫塊體積增大過快，而腫瘤被膜不能伸展，則可導致腫瘤表面潰破，引起出血;肝癌缺血、壞死並繼發感染，亦可導致破裂出血;腫瘤直接侵犯肝內血管，導致血管破裂出血;門靜脈被癌栓栓塞後，表淺的腫瘤周邊部分出現營養障礙性壞死。潰破，亦可導致出血。腫瘤位於肝隔面的表淺位置時，易受外力沖擊，腫瘤包膜菲薄與癌組織極脆弱也是構成破裂出血的原因 。
患者多以急性上腹痛就診。開始多為上腹疼痛，突發者占 95%左右，隨著病情發展，可逐漸發展到全腹，同時多伴有頭昏。出冷汗。惡心、嘔吐等表現。在肝癌自發性破裂出血時，亦有腹痛僅局限於上腹部者，且較輕微，這可能是位於肝髒淺表位置的較小癌結節破裂，出血較少，出血僅局限於肝包膜下，稱肝包膜下出血。大多數患者可有面色蒼白、四肢涼、出冷汗、脈搏細數、血壓下降。腹部壓痛視癌腫破裂程度而異，破裂口小、出血量小者，腹部壓痛可局限在病灶處或壓痛不明顯;破裂口大，出血量多者，對有全腹壓痛，部分患者可有反跳痛及腹肌緊張，其原因可能是有小膽管破裂，部分膽汁流入腹腔刺激腹膜所致。出血量較大時，可見腹部膨隆，腹部叩診呈實音，移動性濁音陽性，腸鳴音減輕或消失，血象檢查可有血紅蛋白降低、白細胞總數及中性粒細胞升高。診斷性腹穿對肝癌破裂出血的確診有著重要意義，常可穿到不凝固的鮮血。B超對那些一時難以確診的病例有著極其重要的作用，可以明確診斷。
肝性腦病
肝性腦病是肝癌終末期的表現，是導致肝癌死亡的主要原因(約為35%)。肝性腦病常系癌組織嚴重損害肝實質或同時合並肝硬化導致肝實質廣泛破壞所致。上消化道出血、感染、低鉀血症、手術打擊、抽放腹水不當及應用大量利尿劑和有損於肝髒的藥物是肝性腦病的常見誘因。目前僅能針對其誘因防治，仍缺乏有效的療法。因病情較晚，治療成功者鮮見。
肝性腦病的發病機制目前尚不明了，可能與下列一些因素有關：
(一)氨中毒學說
正常情況下，氨的生成和清除保持著動態平衡，從而使血氨水平維持正常。肝功能嚴重受損時，血氨水平可升高。血氨水平升高可以是氨生成增多或(和)氨清除不足(鳥氨酸循環障礙)所致。
(二)假性神經遞質學說
兒茶酚胺如去甲腎上腺素和多巴胺是神經系統中正常的神經遞質，通常血液中的兒茶酚胺不能通過血腦屏障，故腦內兒茶酚胺必須依靠神經組織自身合成。蛋白質飲食中帶有苯環的氨基酸如苯丙氨酸和酪氨酸，它們在腸道中經細菌的脫坡作用可形成苯乙胺和酪胺，此類生物胺被腸道吸收後由門靜脈人肝。
(三)血漿氨基酸失衡學說
正常情況下，血漿中各種氨基酸的含量保持較適當的比例。AAA(芳香族氨基酸)大量進入細胞，使假性神經遞質生成增多，並抑制正常神經遞質的合成，最終導致肝性腦病的發生。血漿氨基酸失衡學說是假性神經遞質學說的補充和發展。
血性胸腹水
肝癌患者由於肝功能損害嚴重，白蛋白合成能力下降，加上門靜脈高壓常可導致腹水;當腫瘤細胞種植到腹膜時，亦可產生腹水，此時腹水多為血性;靠近橫膈的肝癌結節破裂出血時，亦可使腹水變為血性;靠近橫隔的肝癌直接浸潤橫陷及胸膜，可引起血性胸水;腫瘤轉移至胸膜，亦可引起血性胸水。
感染及癌性發熱
肝癌患者由於抵抗力低下，常可出現感染。感染的主要部位為呼吸道、腸道、膽系及腹腔。感染的症狀因部位不同而表現不同，如呼吸道感染，則主要表現為咳嗽、氣急、發熱;腸道感染主要表現為腹痛、腹瀉;腹腔感染可有腹痛、發熱。感染主要由細菌所致，真菌感染也不少見。
癌性發熱在肝癌患者中較為常見，多為持續低度到中度的發熱。癌性發熱的主要原因是肝癌壞死後釋放致熱原進人血液循環所致。對癌性發熱要與感染所致的發熱相鑒別，前者抗菌治療無效且除發熱外並無其他明顯不適症狀，患者對解熱鎮痛藥反應良好。
