Uranyl(VI) chloride rất độc khi hít phải và nếu nuốt phải, gây tích lũy trong gan và thận. Nó là chất độc đối với các sinh vật sống dưới nước, và có thể gây ra những ảnh hưởng xấu lâu dài đến môi trường nước. Giống như tất cả các hợp chất của urani, nó có tính phóng xạ ở một mức độ phụ thuộc vào tỷ lệ đồng vị của nó.