新生儿败血症最常见的并发症是脑膜脑炎或脑炎，因败血症是因细菌感染，细菌通过血液循环到脑部，遗留在脑部。儿童血-脑屏障非常弱，没有免疫力，血-脑屏障不够坚强，造成细菌侵入，在脑部繁殖引起化脓性感染，所以化脓性脑膜炎是最常见也是最严重的败血症。
另外，其它系统也会引起相关问题，比如细菌通过血液循环进入肺部，引起肺脓肿。通过血液循环进入消化系统，引起坏死性肠炎。也可进入肾脏、肝脏等各个脏器，所以败血症并发症比较广泛，但因脑部血流比较丰富，所以常见的是化脓性脑膜炎。一旦儿童发生败血症，家长要注意，如果出现体温不升、抽搐、嗜睡、昏迷等症状时，一定要及时到医院就诊。
