No português europeu, a palavra desequilíbrio é geralmente pronunciada "desiquelíbrio" (transcrição fonética [dɨzikɨˈlibɾju]), embora "desêquelíbrio" (ou seja, [dɨzekɨˈlibɾju]) possa também ocorrer, sem ser motivo de censura.
Em Fonética do Português Europeu — Descrição e Transcrição, de António Emiliano (Lisboa, Guimarães Editores, 2009, pág. 198), figura a palavra equilíbrio, transcrita como [ikɨˈlibɾju], o que está de acordo com a tendência do português europeu para pronunciar o e inicial como [i] (cf. elefante) e centralizar o primeiro i de uma sequência de dois ii em sílabas contíguas (cf. Filipe, pronunciado "felipe"). Sendo desequilíbrio palavra derivada de equilíbrio, é legítimo supor que as propriedades da base, ou seja, equilíbrio, se mantenham no derivado — donde [dɨzikɨˈlibɾju].
O Grande Dicionário da Língua Portuguesa (2010), da Porto Editora, não obstante atribuir apenas esta transcrição a desequilíbrio,1 transcreve equilíbrio de duas maneiras: com [i] e com [e], em posição inicial absoluta pré-tónica. A pronunciação de desequilíbrio com [e] inicial não será, portanto, para ignorar. Por seu lado, o dicionário da Academia das Ciências de Lisboa apresenta a transcrição [dɨzɛkɨˈlibɾiu], com e aberto, mas deve tratar-se de lapso, porque no verbete relativo à base de derivação, equilíbrio, o vocábulo é transcrito com é fechado ([ekɨliˈbrju]. Seria, pois, de esperar que a transcrição [dɨzekɨˈlibɾju] se encontrasse no referido dicionário, e não [dɨzɛkɨˈlibɾiu].
No Brasil, apesar da existência de variantes, a forma mais consensual parece ser "dêzêquilíbriu", a avaliar pelo registo áudio disponível no iDicionário Aulete, o qual pode ser transcrito como [dezekiˈlibɾiu].
1 O Grande Dicionário apresenta as seguintes transcrições (o símbolo [ə] tem o mesmo valor que [ɨ]): [dəzikəˈlibɾju], [ikəˈlibɾju], [ekɨˈlibɾju].