據統計，革蘭氏陰性桿菌敗血癥的病死率為20%～40%，其中，尤以綠膿桿菌、變形桿菌所致最高。如果并發休克，其病死率可高達50%以上。降低死亡率的關鍵在于早期診斷，并立即給予適當的處理，因此，醫生對尿路感染患者要時刻警惕本病的發生。如果病人出現本病的可疑情況時，應立即抽血作細菌培養，并尋找感染源(如留置導尿管、使用尿路器械檢查等)。除去感染源是處理敗血癥休克的重要措施，同時，應立即采取下列治療措施。
抗感染治療
在懷疑革蘭氏陰性桿菌敗血癥時，應迅速地使用強有力的抗菌藥治療，在未有藥敏結果之前，可根據臨床工作經驗，結合病人情況和當時當地的流行病學材料及抗生素的藥理作用來決定。通常，一個沒有合并癥的敗血癥，如果藥物有效，可在用藥后48～96小時出現體溫下降，治療可持續14～21天。如果無效，此時藥敏結果已出，可根據藥敏結果調整用藥。Bergan對6633個菌尿標本進行分析，認為慶大霉素、頭孢噻肟、頭孢西丁及頭孢呋肟最為敏感。Gillen Water復習文獻指出：氨基甙類抗生素，或先鋒霉素類加廣譜青霉素是治療敗血癥久經考驗的方案。由于氨基甙類，尤其是與先鋒霉類合用會加重腎毒性，在休克時易導致急性腎功能衰竭，故列為禁忌。采取新合成的對腎無毒性的抗生素，此兩種抗生素聯合治療為佳。
水、電解質和酸堿平衡
要點是靜脈補充血漿容量物質，如血漿、右旋糖酐、電解質溶液等，以維持身體重要器官的血液灌注；補堿以糾正酸中毒；為防止輸入液體過多，應同時做中心靜脈壓的測定。在采取上述措施時，要密切注意避免發生肺水腫。另外，使用異丙腎上腺素(靜脈滴注，每分鐘2～3μg)，或小劑量多巴胺(靜脈滴注，75～100μg/分鐘)，可增加心搏出量，擴張腸系膜和腎血管，增加腎血流量和尿量，防止急性腎功能衰竭的發生。
皮質類固醇激素治療
此可以減輕毒血癥狀。激素應早用，在組織細胞嚴重損害之前使用效果尤佳。有人主張可靜脈一次推注地塞米松20～30mg，或靜脈滴入氫化可的松200～300mg，以后每4～6小時重復一次，用藥24小時后停藥。
肝素預防和治療DIC
DIC為敗血癥的嚴重并發癥，死亡率極高，因此，本病一旦確立，應在抗感染、改善微循環基礎上及早給予肝素治療。用法：0.5～1.0mg/kg(首次一般用1.0mg/kg)，4～6小時靜注或靜滴一次，使凝血時間(試管法)維持在正常的2～3倍，待DIC 完全控制后方可停藥(常需3～7天)。
通暢尿路
Tunn和Thime對32例革蘭氏陰性桿菌敗血癥采取綜合措施及氧哌嗪青霉素治療，結果有梗阻者7例中2例死亡，而無梗阻者25例中僅1例死亡，所以，通暢尿路是治療本病非常重要的一個環節。