敗血症は血液ルーチン検査、血液培養、血清プロカルシトニノーゲンなどで見ることができる。 1.ルーチン血液：敗血症患者では末梢血白血球が上昇し、通常（10～30）×10^9/Lの値を示す。好中球は著明に上昇し、著明な左方核移行と細胞内毒性顆粒がみられることがある。 しかし、免疫反応が不良な症例やグラム陰性菌性敗血症の少数の症例では、白血球数は正常か減少していても好中球数は増加していることがある。 播種性血管内凝固がある場合は血小板減少が起こることがあり、病気が長引く患者の一部では貧血が起こることがある。 2.血液培養：陽性であれば、血液培養は敗血症の診断の確実な指標となる。 抗菌薬投与前、悪寒や高熱があるときに採血し、体のさまざまな部位の血液を数回に分けて採取し、病院に送って数回検査したほうが培養陽性率が向上する。 抗菌薬が使用されている場合は、培養液に硫酸マグネシウム、β-ラクタマーゼ、p-アミノ安息香酸などを加えて特定の抗菌薬を破壊するか、血餅培養法を用いる。 3.血清カルシトニノーゲンの測定：これも敗血症の早期診断に有用である。