诊断败血症的金标准，但出结果时间慢，一般至少需要 48h。且由于抽血量限制，对于新生儿敏感度较低。
仅用于晚发型败血症的病原学诊断。
近年来，越来越多的病原体核酸及抗原检测方法开始用于临床。如采用对流免疫电泳、酶联免疫吸附试验等方法；血、尿、脑脊液中致病菌抗原可用已知抗体进行检测；分子生物学技术如DNA探针、PCR等亦可协助诊断。
较为灵敏的参数，急性感染6~8h后即上升，感染控制后下降，可以作为停用抗菌药物的参考指标。
一种特异性高、灵敏度好的检测指标，在诊断以及停药方面都有一定指导价值。血清降钙素原增高在细菌感染中出现比C-反应蛋白早，在有效抗生素治疗后迅速降低。
白细胞计数可降低或增多，杆状核细胞／中性粒细胞数≥0.16。
由于新生儿血脑屏障发育不完善，败血症容易并发化脓性脑膜炎，而血培养阴性不能作为排除新生儿脑膜炎的指标，故腰椎穿刺检查对于判断患儿是否合并脑膜炎极为重要。
