La CNIL (Commission nationale de l'informatique et des libertés) a émis un avis le 10 octobre 2005 concernant cette loi. Si certaines de ses préoccupations ont pu être prise en compte, celle-ci rappelle que d'autres ont été ignorées par le législateur. Ainsi, la prolifération de finalités attachés au dispositif, la lutte anti-terrorisme n'étant qu'un motif parmi d'autres donnant droit à l'accès aux bases de données mentionnés dans le texte. Elle a aussi regretté:
Commentant cette loi, la CNIL déclarait, en octobre 2005, que « cet objectif [la lutte contre le terrorisme] conduit à mettre à la disposition des services de police et de gendarmerie, dans le cadre de leurs missions de police administrative, des fichiers et enregistrements vidéo susceptibles de "tracer" de façon systématique et permanente une très grande partie de la population, dans ses déplacements et dans certains actes de la vie quotidienne (le lieu où l'on se trouve à tel moment, l'heure d'une connexion internet, le lieu d'où l'on passe un appel depuis un mobile, le passage à tel péage d'autoroute, la destination d’un voyage, etc.). ».
Certaines dispositions (dont ce qui relève des données de connexion), prévues - entre autres à la demande de la CNIL - pour une durée de 3 ans, ont été prorogées l'échéance venue, par la loi du 1er décembre 2008, votée par le gouvernement Fillon, et ce jusqu'en 2012.
Enfin, la loi diminue les pouvoirs de la CNIL, puisqu'elle « permet désormais de limiter, sous certaines conditions, l’information communiquée à la CNIL lorsqu’elle rend un avis sur les fichiers intéressant la sûreté de l’Etat, la défense ou la sécurité publique. »
Selon la CNIL qui émettait son avis sur le projet de loi, celui-ci prévoyait que « les services de police et de gendarmerie anti-terroristes pourront accéder à certains fichiers administratifs gérés par le ministère de l’intérieur (fichiers des immatriculations, des permis de conduire, des cartes nationales d’identité, des passeports, des ressortissants étrangers en France, des demandes de visas et de titres de séjour). » Suite à l'avis de la CNIL, le projet de loi a été modifié, afin que l'accès aux fichiers de l'Intérieur ne puissent intervenir que dans les conditions fixée par la loi Informatique et libertés de 1978.
De plus, le décret n° 2007-86 du 23 janvier 2007, « relatif à l’accès à certains traitements automatisés mentionnés à l’article 9 de la loi n° 2006-64 du 23 janvier 2006 relative à la lutte contre le terrorisme et portant dispositions diverses relatives à la sécurité et aux contrôles frontaliers », qui a largement étendu l'accès au Fichier national des immatriculations réglementé par l'article L330-2 du Code de la route, en ajoutant, outre les agents policiers, judiciaires et militaires directement concernés par la sécurité routière, « les agents des services de la direction générale de la police nationale et de la direction générale de la gendarmerie nationale chargés des missions de prévention et de répression des actes de terrorisme », ainsi que les « agents des services de renseignement du ministère de la défense chargés des missions de prévention des actes de terrorisme ». (R330-2) Cette disposition, ajoutée en 2007, devait prendre fin le 31 décembre 2008; mais le gouvernement François Fillon en a prorogé l'application jusqu'en 2012, par un décret du 30 décembre 2008. Ces informations peuvent également être communiquées, sous certaines conditions, à des autorités étrangères.