Penyakit utama yang sering menyerang tajuk gembili adalah bercak daun cercospora dan antraknosa. Gejala awal ditandai dengan munculnya bintik cokelat kehitaman berdiameter 2 hingga 5 milimeter pada permukaan daun muda maupun tua, yang kemudian meluas hingga menyebabkan daun mengering dan gugur prematur. Untuk meminimalkan penyebaran bercak daun, petani disarankan mengatur jarak tanam ideal 80 cm x 50 cm serta melakukan penyiangan gulma rutin setiap 14 hari sekali agar sirkulasi udara di sekitar perakaran tetap terjaga dengan baik.
Selain penyakit daun, pembusukan umbi akibat jamur Fusarium dan Sclerotium menjadi ancaman serius pada lahan bertanah liat atau tergenang air. Tanaman yang terserang akan menunjukkan gejala layu mendadak pada umur 3 hingga 5 bulan setelah tanam, dengan tekstur umbi menjadi lunak dan mengeluarkan aroma pembusukan yang khas. Pencegahan penyakit tanah ini dilakukan sejak pengolahan lahan awal melalui pembuatan bedengan setinggi 35 cm, pemberian pupuk kandang matang dosis 10 hingga 15 ton per hektar, dan pencampuran agens hayati Trichoderma sp. sebelum bibit ditanam.
Pengendalian terpadu penyakit gembili juga mencakup penanganan penyakit mosaik yang disebabkan oleh virus perantara kutu daun. Serangan virus ini mengakibatkan bentuk daun menjadi keriting, berukuran kerdil, serta menghambat pembentukan umbi secara optimal. Pengiliran tanaman dengan komoditas non-umbi seperti kacang tanah atau jagung setiap 1 hingga 2 musim tanam sangat efektif untuk memutus rantai hidup vektor hama dan patogen tular tanah di kawasan budidaya.