Međutim, bez obzira na brojne prednosti, s druge strane postoje i izazovi. Prvi  i osnovni izazov je zaštita podataka, jer zdravstveni podaci spadaju u grupu naročito osetljivih podataka. Prava pacijenata vezana za pitanje zdravstvenih podataka uređena su Zakonom o pravima pacijenata, Zakonom o zaštiti podataka o ličnosti кoji donosi načela GDPR u Srbiju.

Dalje, jedan od izazova je i integracija podataka. Naime, postavlja se pitanje kako integrisati veoma veliku količinu raznovrsnih podataka koji se generišu u oblasti medicine koji su često nestrukturirani i koji se generišu veoma velikom brzinom. Za razliku od primene Big Data analitike u drugim oblastima, integrisati podatke u oblasti medicine je posebna vrsta izazova na kojoj već rade mnoge kompanije i institucije širom sveta.

Drugi izazov je kako obezbediti umrežavanje i kolaboraciju svih učesnika u zdravstvenom sistemu jedne zemlje. Naime, postavljaju se pitanja tehnika i principa umrežavanja zdravstvenih vlasti, zdravstvenih ustanova, istraživačkih i obrazovnih ustanova, proizvođača lekova, trgovina lekovima, pacijenata, stručne javnosti i ostalih učesnika u sistemu zdravstva. Zbog toga je od posebne važnosti razvijati e-zdravstvo na svim njegovim nivoima.

Treći izazov predstavlja primena informacionih tehnologija u zdravstvu. Zdravstvo je toliko veliki kompleks institucija, kompanija, procesa i pravila da je potrebno još vremena da bi informacione tehnologije u okviru njih dovele u stanje potpune operativnosti za široku primenu Big Data analitike. I za to će biti potrebno vreme. Posebnu vrstu izazova predstavlja razvoj novih prediktivnih modela specijalizovanih za oblast zaštite zdravlja. Potreba za razvojem novih prediktivnih analitičkih modela proizilazi iz kompleksnosti medicine kao nauke i velike količine raznovrsnih podataka koji se u okviru nje pojavljuju. Ovo je posebno važno imajući u vidu velike ciljeve kao što su predikcija bolesti, predikcija populacionih kretanja ili predikcija epidemioloških kretanja.

I konačno, izazov za budući razvoj Big Data analitike predstavlja i način na koji će biti sprovedena personalizacija zdravstvene zaštite. Koji podaci će biti integrisani, na koji način će biti obrađivani i kako obezbediti učešće pacijenata su samo neki od problema u ostvarivanju personalizovane zdravstvene zaštite.