Pengawasan klinis utama yang perlu dilakukan pada pemberian fentanil adalah tanda-tanda vital untuk menghindari risiko terjadinya efek samping seperti depresi nafas atau henti jantung.

Pemeriksaan EEG dan EKG juga perlu dilakukan pada pasien yang diberikan agen neuroleptik dan fentanil secara bersamaan. Pemeriksaan EEG umumnya akan ditemukan corak EEG yang lambat, dan pada pemeriksaan EKG sering ditemukan QT yang memanjang, torsades de pointes dan henti jantung. [3]