The Časová složitost z Merge Sort je O(n log n) v obou průměrný a nejhorší případy . Prostorová složitost Sloučit třídění je Na) . 
| Aspekt | Složitost |
|---|---|
| Časová složitost | O(n log n) |
| Vesmírná složitost | Na) |
Analýza časové složitosti slučovacího řazení:
Zvažte následující terminologii:
T(k) = čas potřebný k seřazení k prvků
M(k) = čas potřebný ke sloučení k prvků
Takže se to dá napsat
T(N) = 2 * T(N/2) + M(N)
= 2 * T(N/2) + konstanta * N
Tyto N/2 prvky se dále dělí na dvě poloviny. Tak,
T(N) = 2 * [2 * T(N/4) + konstanta * N/2] + konstanta * N
= 4 * T(N/4) + 2 * N * konstanta
. . .
= 2k* T(N/2k) + k * N * konstanta
Lze jej maximálně rozdělit, dokud nezbude jeden prvek. Takže, pak N/2k= 1. k = log 2 N
T(N) = N * T(1) + N * log2N * konstantní
= N + N * log2N
Proto je časová složitost O(N * log 2 N) .
Časová náročnost je tedy v nejlepším, nejhorším a průměrném případě stejná.
Analýza prostorové složitosti slučovacího řazení:
Sloučit třídění má prostorová složitost z Na) . Je to proto, že používá pomocné pole velikosti n ke sloučení setříděných polovin vstupního pole. Pomocné pole se používá k uložení sloučeného výsledku a vstupní pole se přepíše seřazeným výsledkem.