O diazepam pode potencializar os efeitos dos depressores do SNC (como tranquilizantes, antidepressivos, neurolépticos, hipnóticos, anticonvulsivantes, anti-histamínicos sedativos, anestésicos e analgésicos opioides). O diazepam pode afetar a biodisponibilidade (eliminação) da fenitoína.
Cimetidina, cetoconazol, fluvoxamina, fluoxetina, omeprazol, estrógenos, dissulfiram e eritromicina (que são inibidores das enzimas hepáticas do citocromo P450, em especial da CYP 34A) podem inibir o metabolismo hepático do diazepam, prolongando o seu tempo de eliminação, prolongando a sedação.
A cisaprida pode aumentar temporariamente o efeito sedativo dos benzodiazepínicos de uso oral, devido ao aumento da velocidade de absorção.
O diazepam diminui a ação do levodopa.