Ở người mắc rối loạn lo âu lan tỏa thì trầm cảm là bệnh tâm thần thường kết hợp nhất, xảy ra gần 2/3 các trường hợp. Rối loạn hoảng loạn có ở 1/4 số bệnh nhân có rối loạn lo âu lan tỏa, lạm dụng rượu có nhiều hơn 1/3 các trường hợp. Các nghiên cứu gần đây trên trẻ sinh đôi cho thấy xu hướng chung các yếu tố di truyền của cả hai rối loạn lo âu lan tỏa và trầm cảm, và một báo cáo mới đây đề nghị một khác biệt di truyền về gien vận chuyển serotonin có thể góp phần ở người có cả hai bệnh lý này. Theo thống kê riêng ở Mỹ của dự án nghiên cứu National Comorbidity Survey trong năm 2005 (một dự án nghiên cứu về tỉ lệ các rối loạn tâm thần ở người Mỹ) thì 58% bệnh nhân được chẩn đoán trầm cảm có rối loạn lo âu, trong số đó 17,2% là rối loạn lo âu lan tỏa, 9,9% là rối loạn hoảng sợ.