A superdosagem de doxorrubicina pode causar efeitos tóxicos gastrintestinais (principalmente mucosite), mielossupressão (principalmente leucopenia e trombocitopenia) e alterações cardíacas agudas. O seu tratamento consiste na hospitalização de indivíduos mielossuprimidos, com administração de antimicrobianos, transfusão plaquetária e de granulócitos e tratamento sintomático da mucosite. O uso de fator de crescimento hematopoiético deve ser considerado. A superdosagem crônica com cloridrato de doxorrubicina aumenta o risco de cardiomiopatia e ICC; o tratamento consiste na administração de digitálicos, diuréticos e inibidores da ECA.