女性膀胱炎主要是由细菌感染引起的，其中大约80%是由大肠埃希菌导致的。
细菌感染途径
上行感染： 这是最主要的感染途径。细菌从尿道外口进入尿道，然后沿着尿道上行到膀胱。比如女性尿道短而宽，长度约3 - 5厘米，这就使得细菌更容易侵入。性生活是常见的诱发因素，因为性生活可能会将尿道周围的细菌挤入膀胱。另外，不注意个人卫生，如不勤换内裤、不注意外阴清洁等，也会增加细菌上行感染的机会。血行感染： 这种情况相对较少见。细菌通过血液循环到达膀胱引起感染。例如，身体其他部位有感染病灶，像皮肤感染、呼吸道感染等，细菌随着血液传播到膀胱。但一般来说，血行感染在女性膀胱炎中不是主要的感染方式。
自身防御机制减弱
绝经后女性： 绝经后女性体内雌激素水平下降，会使尿道黏膜变薄，局部抵抗力降低，更容易发生膀胱炎。据统计，绝经后女性膀胱炎的发生率比育龄女性明显增高。机体免疫力低下： 当人体免疫力低下时，比如患有糖尿病、长期使用免疫抑制剂等情况，身体抵御细菌的能力减弱，细菌就容易在膀胱内滋生繁殖引发膀胱炎。例如，糖尿病患者由于血糖控制不佳，尿液中含糖量高，为细菌生长提供了良好的环境，从而增加了膀胱炎的发病风险。
其他相关因素
膀胱局部病变： 如膀胱结石、膀胱憩室等，这些病变会使膀胱黏膜的防御功能受到破坏，细菌容易在局部定植而引发膀胱炎。膀胱结石会刺激膀胱黏膜，导致黏膜损伤，有利于细菌的附着和生长；膀胱憩室是膀胱壁向外突出的囊袋，尿液容易在憩室内潴留，滋生细菌。导尿等医源性操作： 进行导尿、膀胱镜检查等医源性操作时，如果操作不规范，可能会将细菌带入膀胱，引起膀胱炎。一般来说，短期导尿引起膀胱炎的发生率相对较低，但长期留置导尿管的患者，膀胱炎的发生率会明显升高，有研究表明，长期留置导尿管超过1周的患者，几乎都会发生膀胱炎。