Vòng lặp có thể xảy ra đối với các gói dữ liệu điều khiển LSP làm cho LSP không thể được thiết lập hoặc xảy ra trong gói dữ liệu MPLS làm cho gói không đến được đích và làm tràn ngập mạng.
Để tránh vòng lặp, MPLS dạng khung (frame-mode) sẽ làm tương tự như IP bằng cách sử dụng trường TTL trong tiêu đề chèn thêm ( shim header). Giá trị này sẽ bị giảm dần khi qua mỗi hop (chặng) và gói tin sẽ bị hủy nếu giá trị của nó về 0. MPLS dạng tế bào (cell-mode) như ATM không có trường TTL, người ta cấu hình để giới hạn không gian bộ đệm tiêu thụ của một kênh ảo. Nếu vòng lặp xảy ra thì nó chỉ có thể tiêu tốn tối đa lượng bộ đệm mà nó được giới hạn. Chuyển mạch vẫn có thể hoạt động bình thường đối với các vòng lặp phát sinh do cấu hình sai, còn các vòng lặp ngắn hạn do trạng thái mạng thay đổi sẽ bị phá vỡ khi mạng đạt đến trạng thái hội tụ.
Có hai cách để phát hiện và ngăn vòng lặp:
Cách thứ nhất là thông báo đường đi (path vector diffusion). Vòng lặp được ngăn chặn bằng danh sách các địa chỉ LSR mà bản tin yêu cầu nhãn đã đi qua. LSR nhận được sẽ thêm địa chỉ của nó vào vector trước khi gửi bản tin yêu cầu nhãn cho chặng kế. Nếu một LSR thấy địa chỉ của nó trong danh sách này, nó sẽ ngăn việc xây dựng LSP đang bị vòng lặp này.
Cách thứ hai là đánh dấu tuyến (colored thread). Phương pháp này được dùng khi thiết lập LSP theo cách cấp phát nhãn theo yêu cầu xuôi dòng. Mỗi một tuyến sẽ được đánh dấu một màu khác nhau. Do đó, các LSR trung gian khi gặp bản tin yêu cầu nhãn có màu này sẽ kết luận rằng con đường đó đã bị vòng lặp và kích hoạt ngưng xây dựng LSP này và đợi một khoảng thời gian cho đến khi bảng định tuyến ổn định.