Leki przeciwpadaczkowe, poza leczeniem padaczki, znajdują zastosowanie w wielu innych schorzeniach neurologicznych i psychiatrycznych. Karbamazepina, walproinian, lamotrygina czy gabapentyna są wykorzystywane w leczeniu przewlekłych bólów neuropatycznych (np. neuralgia trójdzielna, neuropatia cukrzycowa), migren, zaburzeń afektywnych dwubiegunowych (stabilizatory nastroju), zespołu niespokojnych nóg, fibromialgii czy niektórych zaburzeń lękowych. Gabapentyna i pregabalina są skuteczne w leczeniu bólu po półpaścu oraz w terapii uzależnień (np. alkoholizm). Topiramat bywa stosowany w profilaktyce migreny i leczeniu otyłości. Leki przeciwpadaczkowe działają na kanały jonowe, neuroprzekaźniki i hamują nadmierną aktywność neuronów. Ich nietypowe zastosowania wymagają indywidualnej oceny korzyści i ryzyka oraz ścisłego monitorowania działań niepożądanych.
