Tính đến tháng 3 năm 2017, Boeing 767 đã có liên quan đến 48 sự cố hàng không,[170] trong đó có 16 vụ tai nạn khiến thân máy bay hư hại hoàn toàn.[171] Sáu vụ rơi máy bay trong đó có ba vụ không tặc đã khiến tổng cộng 851 người thiệt mạng.[171][172] Chuyến bay 004 của Lauda Air là vụ tai nạn làm chết người đầu tiên, xảy ra gần Bangkok vào ngày 26 tháng 5 năm 1991, sau khi hệ thống thổi ngược (thrust reverser) trên động cơ bên trái chiếc 767-300ER bất chợt được kích hoạt trong khi máy bay đang bay, khiến 223 người tử vong; sau tai nạn tất cả các hệ thống thổi ngược bị ngừng sử dụng cho đến khi một thiết kế mới được đưa ra.[173] Các nhà điều tra xác định rằng lỗi xảy ra liên quan đến một cái van điện vốn được sử dụng trên các máy bay Boeing mới.[174] Sau đó người ta lắp đặt một loại chốt khóa mới trên những chiếc máy bay bị ảnh hưởng, bao gồm cả những chiếc 767.[175] Ngày 31 tháng 10 năm 1999, chuyến bay 990 của EgyptAir, một chiếc 767-300ER, đã rơi xuống Nantucket, Massachusetts, tại hải phận quốc tế, khiến toàn bộ 217 người thiệt mạng.[176] Ban An toàn Giao thông Quốc gia Hoa Kỳ (National Transportation Safety Board – NTSB) xác định nguyên nhân khả dĩ là do hành động cố ý của cơ phó, nhưng Ai Cập không đồng tình với kết luận này.[177] Vào ngày 15 tháng 4 năm 2002, chuyến bay 129 của Air China, một chiếc 767-200ER, đã đâm vào một ngọn đồi trong thời tiết xấu khi đang cố hạ cánh xuống sân bay quốc tế Gimhae ở Busan, Hàn Quốc. Vụ tai nạn khiến 129 trong số 166 người trên máy bay tử vong; nguyên nhân sau đó được xác định là do lỗi phi công.[178]

Ngày 23 tháng 7 năm 1983, chuyến bay 143 của Air Canada, một chiếc 767-200, hết nhiên liệu khi đang bay và đã phải lượn một quãng đường dài gần 80 km trước khi hạ cánh khẩn cấp tại Gimli, Manitoba. Các phi công đã sử dụng turbin khí nén của máy bay để cấp nguồn cho hệ thống thủy lực và điều khiển chiếc máy bay. Không có thiệt hại nào về nhân mạng và chỉ có một người bị thương nhẹ. Chiếc máy bay, số đăng ký C-GAUN, sau đó được đặt tên là "Tàu lượn Gimli" (Gimli Glider) theo tên sân bay mà nó đáp xuống. Chiếc máy bay tiếp tục thực hiện các chuyến bay cho hãng Air Canada cho đến lúc nghỉ hưu vào tháng 1 năm 2008.[179]

Chiếc 767 đã bị cướp sáu lần, trong đó có ba vụ gây thiệt hại về người,[170] làm tổng cộng 282 hành khách tử vong.[172] Ngày 23 tháng 11 năm 1996, chiếc 767-200ER trong chuyến bay 961 của Ethiopian Airlines đã bị cướp và buộc phải đáp xuống mặt nước Ấn Độ Dương gần quần đảo Comoro khi hết nhiên liệu, khiến 125 trong số 175 người trên máy bay thiệt mạng;[180] với những vụ máy bay buộc phải hạ cánh trên mặt nước như thế này, rất hiếm khi có người sống sót.[181][182] Trong sự kiện 11 tháng 9 vào năm 2001, hai chiếc 767 đã được sử dụng để đâm vào Trung tâm Thương mại Thế giới, khiến hai tòa tháp chính của khu phức hợp bị sụp đổ. Chiếc 767-200ER trong chuyến bay 11 của American Airlines đâm vào tòa tháp phía bắc, khiến 92 người trên máy bay tử vong, và chiếc 767-200 trong chuyến bay 175 của United Airlines đâm vào tòa tháp phía nam, khiến toàn bộ 65 người trên khoang tử vong. Hơn 2.600 người khác thiệt mạng khi hai tòa tháp đổ sụp xuống.[183] Một âm mưu giấu bom trong giày bất thành vào năm 2001 liên quan đến một chiếc 767-300ER của American Airlines khiến các cơ quan hữu quan phải yêu cầu hành khách cởi giày ra khi kiểm tra tại các chốt an ninh sân bay Hoa Kỳ.[184][185]

Ngày 1 tháng 11 năm 2011, chiếc 767-300ER trong chuyến bay 16 của LOT Polish Airlines đã hạ cánh an toàn tại sân bay Frédéric Chopin Warszawa tại Warszawa, Ba Lan sau khi một sự cố máy móc liên quan đến bánh đáp khiến chiếc máy bay buộc phải hạ cánh khẩn cấp mà không hạ bánh đáp. Không có thiệt hại nào về người, nhưng chiếc máy bay bị hư hại nặng và cuối cùng bị tháo dỡ.[186][187][188] Tại thời điểm tai nạn, các nhà phân tích hàng không cho rằng đây là lần đầu tiên bánh đáp hoàn toàn không đáp ứng trong lịch sử hoạt động của Boeing 767.[189] Cuộc điều tra sau đó cho thấy một chiếc ống dẫn bị hỏng đã khiến hệ thống mở bánh đáp chính không sử dụng được, đồng thời hệ thống dự phòng cũng không hoạt động vì một chiếc cầu dao tình cờ bị tắt.[187][188]

Tháng 1 năm 2014, Cục Hàng không Liên bang Hoa Kỳ đưa ra chỉ thị yêu cầu kiểm định bánh lái độ cao của hơn 400 chiếc 767 bắt đầu từ tháng ba; trong đó tập trung vào kiểm tra các mối nối và các bộ phận khác có thể làm kẹt bánh lái. Vấn đề này được xác định từ năm 2000 và đã được nhắc đến trong nhiều bản tin dịch vụ của Boeing. Việc kiểm định và sửa chữa phải được hoàn thành trong sáu năm.[190] Ngoài ra, có nhiều vụ phao cứu hộ tự bung trong khi máy bay đang bảo dưỡng,[191] hay thậm chí đang bay.[192][193] Cuối năm 2015, Cục Hàng không Liên bang đưa ra chỉ thị sơ bộ nhằm khắc phục sự cố này.[194]

Ngày 28 tháng 10 năm 2016, chiếc 767-300ER trong chuyến bay 383 của American Airlines, chở 161 hành khách và 9 thành viên phi hành đoàn, đã hủy bỏ cất cánh tại sân bay quốc tế O'Hare sau khi cánh quạt của động cơ GE CF6-80C2 bên phải đột nhiên vỡ tung.[195] Các mảnh động cơ xuyên thủng cánh máy bay khiến nhiên liệu chảy ra và thiêu cháy phần bên phải chiếc máy bay.[196] Hành khách và phi hành đoàn sơ tán khỏi chiếc máy bay an toàn, chỉ có 20 hành khách và một tiếp viên bị thương nhẹ khi sử dụng phao cứu hộ.[197][198]