脓毒血症主要表现为一系列全身症状，患者通常会出现体温异常，比如体温可迅速升高到38℃以上，也可能低于36℃。同时，还会有心率加快的情况，心率可能超过90次/分钟，呼吸也会变得急促，呼吸频率大于20次/分钟。
全身感染表现
发热或低体温： 约有75% - 90%的脓毒血症患者会出现发热症状，体温可高达38.3℃以上；也有部分患者会出现低体温，体温低于36℃。心率增快： 患者心率会明显加快，成人静息状态下心率超过90次/分钟，这是因为身体处于应激状态，交感神经兴奋导致心率加快。
器官功能障碍表现
呼吸系统症状： 患者可能出现呼吸急促，每分钟呼吸次数超过20次，还可能伴有呼吸困难，严重时会出现急性呼吸窘迫综合征，表现为进行性的呼吸困难、低氧血症等。循环系统表现： 会出现血压下降，收缩压低于90mmHg，或者平均动脉压下降超过10mmHg，还可能伴有乳酸酸中毒，血液中乳酸水平升高。
其他伴随症状
神经系统症状： 部分患者会出现意识障碍，如嗜睡、烦躁不安等，严重时可发展为昏迷。消化系统症状： 可能出现恶心、呕吐、腹痛、腹泻等症状，还可能伴有肝功能异常，血清转氨酶升高等。