新生儿败血症的主要临床表现有全身表现，如体温改变、常发热，体弱儿、早产儿常体温不升，由于细菌毒素作用，表现为精神食欲欠佳、哭声减弱、体温不稳定、体重不增等症状出现较早，且发展较快、较重，不需很长时间即可进入不哭、不吃、不动、面色不好、嗜睡、黄疸，有时败血症的唯一表现常为生理性黄疸，消退延迟，或一周后开始出现黄疸，黄疸迅速加重或退而复现。
不能用其他原因解释的黄疸均应怀疑本病，重症可发展成胆红素脑病、休克，常常是败血症发展到全身炎性反应综合征、多脏器衰竭的表现，患儿还可出现皮肤硬肿、脐周的感染，还可出现厌食、腹胀、呕吐、腹泻，严重时可出现中毒性肠麻痹、NEC，呼吸系统可表现为气促发绀、呼吸不规则，中枢神经系统易合并化脓性脑膜炎，表现为嗜睡、激惹、惊厥，可出现血小板减少，有出血倾向。