Sämlinge des Walnussbaums gelten als relativ robust. Allerdings haben sich durch die Klimaerwärmung einige der möglichen Krankheiten stärker manifestiert. Sorten sind an sich mehr krankheitsanfällig, manche für bestimmte Erreger besonders.
Pilzbefall der Blätter und auch der Früchte wird als Walnussschorf oder als Marssoniakrankheit bezeichnet. Erreger ist Gnomonia leptostyla = Marssonia juglandis, der in feuchtwarmen Sommern deutlich mehr in Erscheinung tritt. Er befällt nicht unsre Obstgewächse aus der Verwandtschaft der Rosenfamilie. Blätter zeigen mehr oder weniger starke Fleckung auch die grünen Hüllen der Nüsse werden befallen, manchmal bis zum Verderb der Frucht.
Es wird in wärmeren Klimaten verstärkt Bakterienbrand (Xanthomonas juglandis) beobachtet, der junge Triebe absterben lässt und dort auch überwintert. Es kann zu Kankern kommen. Wenn die Früchte befallen werden, ist meist der Kern erfasst, und bleibe grauschwarze unterentwickelte Nüsse mit Schleimtropfen zurück. Hier sind strikte Hygiene-Massnahmen nötig.
An manchen stellen können die Blätter blasig aufgetrieben sein. Hier sind Gallmilben (Eriophyes erineus) aktiv, deren Saugtätigkeit für stärkeres Wachstum und die Deformation der Blattfläche. Eingreifen ist hier nicht notwendig.
Seit einiger Zeit (2008) kommen von Süden (Ursprung Amerika) her über den Rheingraben Walnussfruchtfliegen (Rhagoletis completa) zu uns, die in der grünen Hülle parasitieren, aber in diesem jungen Stadium die ganz frucht schädigen und verderben lassen. Hier ergibt sich eine neue Herausforderung für den Walnussbau.
Man wird selten Lochfraß an den Blättern feststellen: Raupen und Käferlarven sind selten an der Walnuss zu finden. Es sind die starken ätherischen Öle, die hier einer Fraßtätigkeit entgegenwirken.
Bei älteren Bäumen können sich holzbewohnende Pilze einstellen. Als Konsolenpilz ist Zottige Schillerporling (Inonotus hispidus) aktiv, der den Holzkörper aufarbeitet. Von den Wurzel her kann sich auch Befall mit Hallimasch (Armillaria mellea) auftreten, der den Baum bruchgefährdet werden lässt.
Auch Schwefelporling (Laetiporus sulphureus)und Schuppiger Porling (Polyporus squamosus) kommen bisweilen vor.
Es sind Alterserscheinungen am Baum oder auf falsche Behandlung zurückzuführen.