林媽利DNA論有爭議，不能盡信。

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人類學博士陳叔倬，以及西拉雅文化研究者、西拉雅族人段洪坤，共同在《台灣社會研究季刊》上撰文《平埔血源和台灣國族血統論》，對林媽利的研究方法提出了三點質疑[5]：

數據前後矛盾。在人類組織抗原方面，林媽利所聲稱的台灣人體內單倍型來自原住民的比例從13%（2000-2001年）變到52%（2007年）；在線粒體DNA方面，則是由26%（2006年）變到47%（2007年）。
歸類標準有選擇性。在林媽利的研究中，判定「原住民血統」時使用了「絕對寬鬆標準」，只要研究對象的母系血緣、父系血緣、組織抗原這三個基因系統中有一與原住民相同，則被歸類於「原住民血統」之列，但對「漢族血統」的判定卻相當嚴苛，必須三個基因系統都不含原住民基因才能納入漢族範疇。若用同一標準衡量原住民血統和漢族血統，則可得90%的台灣人有亞洲大陸血統，而85%的台灣人有原住民血統，但林媽利只選擇性公布了後者。
歸類方法不準確。如上所述，林媽利評判時的判定標準是「基因系統有無原住民基因」，而非「原住民基因比例是否比漢族高」，以提高「原住民血統」比例。但人類基因上萬，若依此「絕對寬鬆」標準，只要多檢測幾個基因系統，「原住民血統」的估算比例可以升到99.99%，但若按同一標準衡量「漢族血統」，估算比例達到99.99%的速度更快，所以全無意義。

林媽利撰文《再談85%帶原住民的基因》回應[6]。

針對林媽利的回應，陳叔倬、段洪坤於《台灣社會研究季刊》發表《台灣原住民祖源基因檢驗的理論與統計謬誤》，他們指出林媽利選擇性迴避他們的質疑，卻花大量篇幅提出無關原文內容的問題，又指出文中並未回答兩人的問題，而林媽利僅質疑其動機是否有宣揚漢族血統論的政治意圖，要求林媽利正面回應。他們討論了追溯祖源基因檢測是否符合科學原理，指出「基因溯祖」方法不可能準確，也引用Brodwin、Bolnick等學者的論點，指出追溯祖源基因檢測不單是科學研究也同樣的會影響政治政策[7][8]。

除此以外，學者葉高華指出，在研究中，只要受試者自稱為平埔族人（無論是否真的有平埔族血統），林媽利就會將之置於平埔族樣本列中，而不需做進一步確認[9]。