新生儿败血症可能产生后遗症，其发生概率与感染严重程度、治疗及时性及并发症有关。主要后遗症包括神经系统损伤、听力障碍、生长发育迟缓等。
新生儿败血症若未及时控制感染，细菌毒素可能通过血脑屏障引发化脓性脑膜炎，导致脑积水、癫痫等神经系统后遗症。部分患儿因内耳毛细胞受损出现感音神经性耳聋，需通过新生儿听力筛查早期发现。长期慢性感染可能干扰营养吸收和生长激素分泌，表现为身高体重低于同龄儿童标准。
早产儿或低出生体重儿因免疫系统发育不完善，更易出现多器官功能损伤后遗症。部分重症患儿可能遗留支气管肺发育不良、视网膜病变等并发症。及时规范的抗生素治疗可显著降低后遗症风险，但极低体重儿仍存在较高概率发生认知功能障碍。
确诊新生儿败血症后应定期进行神经行为评估、听力筛查及生长发育监测，出生后6个月内每月测量头围变化。母乳喂养有助于提升免疫力，避免接触感染源。康复期可进行抚触按摩和被动运动训练，促进神经系统发育。若发现运动发育落后或异常姿势，需及时进行康复干预。家长需记录喂养量、睡眠状态及反应灵敏度等日常表现，复查时向医生详细反馈。