تتمثل عيوب الرمل النفطي في النقاط الآتية:
1- يتطلب لحرارة وضغط عاليين
يحتاج لحرارة عالية وضغط عالي من المياه من أجل عملية استخراجه مقارنةً بالنفط الخام (التقليدي).
2- باهظ الكُلفة في الإنتاج والنقل والتكرير
النفط الخام الناتج من الرمل النفطي ذو لزوجة عالية وثقيل، لذا من الصعب نقله بواسطة أنابيب النفط العادية، ويحتاج إلى كُلفة عالية من أجل إنتاج المشتقات النفطية منه كالبنزين والمازوت، من أجل ذلك تتم عملية إنتاج المشتقات منه في الموقع ذاته عبر المصافي أو يتم تحويله إلى نفط صناعي بواسطة معدات تطوير خاصة.
3- يؤثر على البيئة الجوية بشكل مضر
وذلك بازدياد نسبة غاز ثاني أكسيد الكبريت في الجو مسبباً في ذلك أمطار حمضية تؤثر سلباً على البيئة النباتية والحيوانية والمائية.
4- يؤثر سلباً على البيئة النباتية
وذلك بالقضاء على الأشجار عند استخراج النفط الرملي من المنطقة المتواجد فيها.
5- يستهلك الكثير من المياه في عملية إنتاج النفط الخام منه
يحتاج الرمل النفطي لاستخراج النفط الخام منه في نفس الموقع مِن 2 إلى 4 وحدات من المياه، وتنتهي هذه المياه المُستعملة غالباً في برك المُستخرجات والتي غالباً تكون ملوثة.
أمّا إذا تم استخراج النفط الخام من الرمل النفطي بواسطة طريقة التزريب الجاذبي بالبخار فإنه يتم استخدام 0.2 وحدة لكل وحدة نفط، وغالباً 90% من هذه المياه يُعاد استخدامها، كما يمكن استخدام ماء مسوس في كلتا الطريقتين من أجل الحفاظ على الماء العذب.
6- يؤثر الرمل النفطي سلباً على الطقس
عملية إنتاج الرمل النفطي ينتج عنها انبعاثات كبيرة من الغازات مقارنة بالنسبة التي تُنتجها آبار النفط الخام والتي تزيد من أثر الانحباس الحراري، حيث ينبعث من برميل نفط واحد من الرمل النفطي 75 كيلوغراماً من الغارات الضارة.