1、按致病作用
目前國際公認的分類，主要有六個種類的大腸桿菌，即能夠致使胃腸道感染的腸道致病性的大腸桿菌（EPEC）、腸道產毒素性的大腸桿菌 (ETEC)、腸道侵襲性的大腸桿菌(EIEC)、腸道出血性的大腸桿菌 (EHEC)、腸集聚性的大腸桿菌（EAEC） 以及近年來發現的腸產志賀樣毒素同時具有一定侵襲力的大腸桿菌（ESIES），另外，還有能夠致使尿道感染的尿道致病性的大腸桿菌 (UPEC)，以及最新命名的腸道集聚性的黏附大腸桿菌（EAggEC） [1] 。
2、按溶血性
根據大腸桿菌的感染性狀能否產生溶血素和有無溶血的能力，可將大腸桿菌分為兩大類 ：即溶血性的大腸桿菌和非溶血性的大腸桿菌 [1] 。
3、按產腸毒素性
根據大腸桿菌在感染過程中能否產生腸毒素的能力，可將大腸桿菌分為兩大類 ：即產腸毒素性的大腸桿菌和非產腸毒素性的大腸桿菌。產腸毒素性的大腸桿菌是人和多種動物的任何感染性腹瀉的重要病原，鑒定產腸毒素性的大腸桿菌主要是測定所分離大腸桿菌分泌的腸毒素的類型。除此之外，也可以根據大腸桿菌產生腸毒素的能力，結合其對不同腸毒素的敏感性，而將大腸桿菌分型，稱為腸毒素型。