Uppbindningen kan försämra ställningen för shoppare i lokala områden på grund av en kvalitetssänkning, färre kampanjer och butiksnedläggningar, en första sond hittades.
Poundland vill köpa sin närmaste rival i en överenskommen affär värd £ 47,5 miljoner i kontanter och £ 7,5 miljoner i aktier.
Konkurrens- och marknadsmyndigheten (CMA) sade att detta skulle kunna drabba 80 områden.
Det var där företagen, som har ett kombinerat nätverk med 800 butiker, för närvarande överlappar varandra. Det fanns ytterligare 12 områden där de skulle vara konkurrenter inom en snar framtid.
Efter en inledande undersökning sade CMA att det fanns "en realistisk möjlighet att avsevärt minska konkurrensen" på dessa områden.
Myndigheten sade att den nu skulle gå vidare till en mer djupgående undersökning om inte dessa farhågor togs upp på ett "tydligt sätt" av företagen.
Discount store Poundlands föreslagna köp av rivaliserade 99p-butiker för 55 miljoner pund står inför en fördjupad undersökning av konkurrensmyndigheterna.