Como toda metodología, el Análisis de Decisiones afronta también una serie de limitaciones. La primera de ellas que cabe destacar es fruto de la simplificación de la realidad. El problema de decisión que el análisis de decisiones aborda puede ser en realidad mucho más complejo de lo que pueden mostrar los modelos utilizados. No obstante, hemos de ser conscientes de que un ejercicio de modelización significa casi siempre una perdida de información por cuanto no refleja en todo detalle la realidad estudiada. Cuanto más complejo sea el modelo que utilicemos más cercano a la realidad será, pero también más complejo será su análisis y mayores los requerimientos de información. Hemos de mantener por tanto un equilibrio entre sencillez y complejidad en la construcción de los árboles de decisiones de manera que sin faltar a la realidad nos permita aproximar soluciones y ofrecer resultados en un tiempo y coste razonables. ¡Si el nivel de complejidad de un modelo es tan alto que requiere un importante esfuerzo en la recopilación de información, probablemente es más eficiente plantear recoger los datos directamente de la realidad!
El segundo grupo de dificultades es el derivado de la disponibilidad de la información requerida. En muchas ocasiones no todos los datos necesarios para construir y desarrollar el árbol de decisiones están disponibles. Ello es especialmente relevante en las áreas de las preferencias y las utilidades. Los datos que aportemos al modelo deben basarse en información veraz, correcta, no sólo por lo que respecta a las fuentes de información y a la evidencia científica que aportan, sino también a su validez en el tiempo. No hemos de olvidar que la información utilizada puede no ser la de nuestro contexto, con lo que se está distorsionando los resultados finales.
En la misma línea, debemos ser conscientes que la metodología estándar utilizada para el Análisis de Decisiones se basa en estimaciones puntuales y por tanto no permiten conocer ni los intervalos de confianza ni determinar el tamaño muestral necesarios para probar una hipótesis. Disponemos actualmente de conocimientos y metodología suficiente para superar estos obstáculos, pero suponen un nuevo peaje a la dificultad y complejidad del modelo. Si tenemos esto último en cuenta, veremos como también la limitación en la formación de los analistas y el tiempo de dedicación son dos elementos adicionales a tener en cuenta por sus posibles efectos limitadores en el desarrollo de un Análisis de Decisiones, aunque esta no es lógicamente una limitación metodológica inherente.
Y en tercer lugar debemos considerar la dificultad de los Análisis de Decisiones para capturar adecuadamente valores que a nivel social y a nivel político son transcendentes, como son los criterios de equidad. Ya indicábamos que un paso crucial en el Análisis de Decisiones es la determinación de las utilidades de la población, y sin embargo las técnicas utilizadas para ello han sido diseñadas para conocer las preferencias individuales y no poblacionales. A este nivel, los criterios de equidad quedan difuminados y deben ser corregidos a posteriori por el decisor en tanto que éste busca maximizar de un modo racional el bienestar de toda la población y de ningún individuo en particular.
Las principales limitaciones de los árboles de decisiones son que simplifican la realidad, requieren de grandes cantidades de información no siempre disponible, y que raramente incorporan criterios de equidad.