人被受感染的帶有立克次體的虱蚤或者恙螨等叮咬后，斑疹傷寒立克次體先在局部繁殖，然后進入血流，產生立克次體血癥，再到達身體各器官組織，出現毒血癥臨床表現。斑疹傷寒立克次體死亡后所釋放的毒素為致病的主要因素。在局部可引起丘疹、焦痂和潰瘍。在全身可引起淋巴結腫大，焦痂附近的淋巴結腫大尤為顯著。淋巴結中央可呈壞死。漿膜腔，如胸腔、腹腔、心包腔中可見黃綠色滲出液。內臟普遍充血，脾常充血，可腫大2～5倍，肝亦腫大，心肌可呈局灶性或彌漫性心肌炎癥，可有局灶性出血或變性病變。肺可有出血性肺炎或繼發性支氣管肺炎。腦可出現腦膜腦炎。腎臟可呈廣泛性急性炎癥性病變。胃腸道常廣泛充血。
斑疹傷寒的組織病理變化主要在血管系統，可見局灶性或廣泛性血管炎和血管周圍炎，以肺、腦、心、腎最為顯著。血管周圍可見單核細胞、淋巴細胞、漿細胞浸潤。重型患者可見血管內皮細胞水腫及血管壁壞死、破裂。曾在患者多種器官的血管內皮細胞、巨噬細胞和心肌細胞中檢出斑疹傷寒立克次體。