膀胱炎通常是由细菌感染引起的，其中大肠杆菌是最常见的致病菌，约占70%以上。
细菌感染途径
上行感染： 这是最主要的感染途径。细菌由尿道上行进入膀胱，比如女性尿道短而直，距离肛门较近，大肠杆菌等细菌更容易从尿道外口侵入，然后沿着尿道向上蔓延至膀胱引发感染。男性如果存在尿道狭窄、结石等问题，也可能导致细菌上行感染膀胱。下行感染： 较少见，是指继发于肾脏的感染，细菌随血液传播到膀胱引起感染，但这种情况相对比较少见。
自身抵抗力因素
免疫力低下时易发病： 当人体抵抗力下降时，比如患有糖尿病、艾滋病等疾病，或者长期使用免疫抑制剂的人群，身体对细菌的抵御能力减弱，更容易受到细菌侵袭引发膀胱炎。例如，糖尿病患者由于血糖控制不佳，尿液中葡萄糖含量高，为细菌生长提供了良好环境，从而增加了膀胱炎的发病风险。局部黏膜损伤： 尿道器械检查，如导尿等操作，可能会损伤尿道黏膜，使细菌容易侵入膀胱引发感染。另外，性生活也可能导致局部黏膜损伤，尤其是女性在性生活后，细菌容易进入膀胱引起膀胱炎。
其他相关因素
膀胱结石或异物： 膀胱结石会破坏膀胱黏膜，有利于细菌生长繁殖；膀胱内存在异物，如留置的导尿管等，会使膀胱黏膜受到刺激，并且为细菌附着提供了场所，容易引发膀胱炎。比如长期留置导尿管的患者，膀胱炎的发生率明显高于没有留置导尿管的人群。膀胱颈部梗阻： 如前列腺增生等疾病可引起膀胱颈部梗阻，导致尿液排出不畅，膀胱内残余尿量增多，尿液长期潴留容易滋生细菌，进而引发膀胱炎。