Khi dùng quá liều, phenibut có thể gây buồn ngủ nghiêm trọng, buồn nôn, nôn mửa, tăng bạch cầu ái toan, hạ huyết áp, suy thận và trên 7 gam thì gây thoái hóa gan nhiễm mỡ.[4][6] Không có thuốc giải độc cụ thể cho quá liều phenibut.[6] Hôn mê, buồn ngủ, kích động, mê sảng, co giật tăng trương lực, giảm ý thức hoặc bất tỉnh, và không phản ứng đã được báo cáo ở những người dùng tiêu khiển sử dụng quá liều.[3] Xử trí quá liều phenibut bao gồm than hoạt tính, rửa dạ dày, gây nôn và điều trị dựa theo triệu chứng.[4][6] Có một số ca tử vong liên quan đến quá liều phenibut.[11]