數字濾波器具有比模擬濾波器更高的精度，甚至能夠實現後者在理論上也無法達到的效能。例如，對於數字濾波器來說很容易就能夠做到一個 1000Hz 的低通濾波器允許 999Hz 訊號透過並且完全阻止 1001Hz 的訊號，模擬濾波器無法區分如此接近的訊號。 數字濾波器相比模擬濾波器有更高的信噪比。這主要是因為數字濾波器是以數字器件執行運算，從而避免了類比電路中噪聲（如電阻熱噪聲）的影響。數字濾波器中主要的噪聲源是在數字系統之前的類比電路引入的電路噪聲以及在數字系統輸入端的模數轉換過程中產生的量化噪聲。這些噪聲在數字系統的運算中可能會被放大，因此在設計數字濾波器時需要採用合適的結構，以降低輸入噪聲對系統性能的影響。 數字濾波器還具有模擬濾波器不能比擬的可靠性。組成模擬濾波器的電子元件的電路特性會隨著時間、溫度、電壓的變化而漂移，而數位電路就沒有這種問題。只要在數位電路的工作環境下，數字濾波器就能夠穩定可靠的工作。 由於奈奎斯特取樣定理（en:Nyquist sampling theorem），數字濾波器的處理能力受到系統取樣頻率的限制。如果輸入訊號的頻率分量包含超過濾波器1/2取樣頻率的分量時，數字濾波器因為數字系統的“混疊”而不能正常工作。如果超出1/2取樣頻率的頻率分量不佔主要地位，通常的解決辦法是在模數轉換電路之前放置一個低通濾波器（即抗混疊濾波器）將超過的高頻成分濾除。否則就必須用模擬濾波器實現要求的功能。