يتطلب علاج عدوى مجرى الدم بصفة عامة إلى استخدام المضادات الحيوية لتجنب حدوث مضاعفات مثل تسمم الدم، وقد تكون مدة العلاج في المستشفى لمراقبة الحالة، إذ أنه بمجرد اكتشاف البكتيريا في الدم، تبدأ مرحلة العلاج على الفور بمضادات حيوية واسعة المدى حقنًا عن طريق الوريد، وذلك بعد إجراء اختبارات الحساسية أولًا قبل إعطاء المضاد الحيوي، وقد يتم إعطاء المريض أدوية أخرى والسوائل عن طريق الوريد.
