1、血液檢查
白細胞總數大多顯著增高，達（10～30）×10/L，中性粒細胞百分比增高，多在80%以上，可出現明顯的核左移及細胞內中毒顆粒。少數革蘭陰性敗血癥及機體免疫功能減退者白細胞總數可正常或稍減低。
2、病原學檢查
血及骨髓培養陽性，如與局部病灶分泌物（膿液、尿液、胸水、腦脊液等）培養所得細菌一致，則更可確診。
3、其他檢查
血清降鈣素原（PCT）測定對敗血癥早期診斷有參考意義，同時也有助于評估敗血癥患者抗菌藥物的療效和縮短其使用療程。中性粒細胞四唑氮藍（NBT）試驗
僅在細菌感染時呈陽性，可高達20%以上（正常在8%以下），有助于病毒性感染和非感染性疾病與細菌感染的鑒別。鱟試驗陽性可提示血清中存在內毒素，有助于診斷革蘭陰性桿菌敗血癥。血清真菌1,3-β-D葡聚糖檢測（G試驗）有助于真菌敗血癥的診斷。血清真菌半乳甘露聚糖試驗（GM試驗）有助于診斷曲霉菌敗血癥。基因芯片根據病原菌16S rRNA 保守區設計探針可高通量快速檢測標本中的微生物。