败血症的死亡率因多种因素而异。一般来说，总体死亡率大约在10% - 50%之间。
与患者基础状况相关
如果患者本身有严重的基础疾病，如恶性肿瘤、糖尿病等，败血症的死亡率会升高。因为基础疾病会削弱患者的身体抵抗力，使得机体更难对抗感染，例如患有恶性肿瘤的患者，其免疫系统功能本就受到影响，发生败血症时预后往往较差。
与感染病原体类型相关
由某些耐药菌引起的败血症，死亡率相对较高。例如耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）导致的败血症，由于其对多种常用抗生素不敏感，治疗难度增大，死亡率会明显上升。
与发病年龄相关
新生儿和老年人的败血症死亡率相对较高。新生儿免疫系统发育不完善，对感染的抵御能力弱；老年人各器官功能衰退，身体储备能力差，一旦发生败血症，更容易出现多器官功能衰竭等严重并发症，从而导致较高的死亡率。
与治疗时机相关
如果能在败血症早期及时进行有效的治疗，死亡率会降低。反之，若发现和治疗不及时，病情迅速进展，死亡率就会大幅提高。例如早期就开始合理使用敏感抗生素进行规范治疗的患者，预后通常较好，而延误治疗的患者预后往往不佳。