Hämorraginen kystiitti on harvinainen, kun ifosfamidia annetaan mesnan kanssa. Yleinen ja annosta rajoittava haittavaikutus on enkefalopatia (aivojen toimintahäiriö). Sitä esiintyy jossakin muodossa jopa 50 %:lla lääkettä saavista henkilöistä. Reaktio välittyy todennäköisesti klooriasetaldehydistä, joka on yksi ifosfamidimolekyylin hajoamistuotteista ja jolla on samanlaisia kemiallisia ominaisuuksia kuin asetaldehydillä ja kloraalihydraatilla. Ifosfamidi-enkefalopatian oireet voivat vaihdella lievistä (keskittymisvaikeudet, väsymys), keskivaikeista (delirium, psykoosi) vakaviin (ei-konvulsiivinen status epilepticus tai kooma). Lapsilla tämä voi häiritä neurologista kehitystä. Aivojen lisäksi ifosfamidi voi vaikuttaa myös ääreishermoihin. Reaktion vakavuus voidaan luokitella joko National Cancer Instituten tai Meanwellin kriteerien mukaan (aste I-IV). Aiemmat aivo-ongelmat ja veren alhainen albumiinipitoisuus lisäävät ifosfamidi-enkefalopatian todennäköisyyttä. Useimmissa tapauksissa reaktio häviää spontaanisti 72 tunnin kuluessa. Jos se kehittyy lääkkeen infuusion aikana, infuusion keskeyttäminen on suositeltavaa. Vaikean (asteen III-IV) enkefalopatian tehokkain hoito on laskimonsisäinen metyleenisiniliuos, joka näyttää lyhentävän enkefalopatian kestoa; metyleenisinin tarkka vaikutusmekanismi on epäselvä. Joissakin tapauksissa metyleenisinistä voidaan käyttää ennaltaehkäisynä ennen uusien ifosfamidiannosten antamista. Muita hoitomuotoja ovat albumiini ja tiamiini sekä dialyysi pelastusmenetelmänä.

Ifosfamidi voi myös aiheuttaa normaalin anionivälin asidoosin, erityisesti munuaistubulaarisen asidoosin tyyppi 2.

.