U myší byla LD50 po perorálním podání 2 000-3 200 mg/kg a 1 900-3 050 mg/kg u potkanů. Letální intraperitoneální dávka (LD50) u myší byla 200 mg/kg. Bromazepam vykazoval po letálních dávkách u myší kardiotoxický účinek. U potkanů nedošlo k žádnému vlivu na fertilitu při dávkách do 40 mg/kg a bylo též zjištěno, že při podávání do 40 mg/kg bromazepam nemá žádné teratogenní účinky u potkanů a králíků. U králíků může dojít ke zvýšené mortalitě plodu po dávkách 10 a 40 mg/kg. Bromazepam vykazuje v Amesově zkoušce mutagenní účinky a je schopen indukovat chromozomální strukturální aberace při vysoce cytotoxických koncentracích v buňkách čínského křečka. Dlouhodobé studie pro určení kancerogenního potenciálu bromazepamu nebyly prováděny.