Sepse é um conjunto de manifestações sistêmicas graves com elevada incidência em Unidades de Terapia Intensiva (UTIs). O início de antibioticoterapia adequada é fundamental quando a etiologia está relacionada com um processo infeccioso em curso. Porém, os exames laboratoriais tradicionais exigem 24h à 72h para confirmarem o agente causal. Por essas razões, considera-se importante conhecer o quadro epidemiológico local, o que pode auxiliar a previsão de risco de surtos de infecção e a tomada de decisões necessárias à contenção. Objetivo: Este trabalho teve como objetivo levantar a incidência e a natureza dos microrganismos associados à sepse em conjunto de pacientes internados na UTI de um hospital privado da cidade de Joinville-SC. Métodos: O estudo incluiu dados relativos ao período de janeiro a setembro de 2011 arquivados na Comissão de Controle de Infecção Hospitalar. Foram incluídos os pacientes com registro de presença de sinais e sintomas sugestivos de sepse. Após a definição da suspeita clínica, amostras sanguíneas foram colhidas segundo protocolo padrão. Em caso de hemocultura positiva, procedeu-se a preparação de cultivo para a realização de testes de identificação microbiana. Resultados: A média de idade dos 39 pacientes incluídos foi de 64 (15-93) anos, sendo 22 (56,4%) do sexo masculino. Apenas 14 (36%) tiveram o diagnóstico clínico de sepse confirmado pela hemocultura. As bactérias encontradas foram Escherichia coli (5/14; 36%), Staphylococcus aureus beta lactamase positiva (3/14; 21%) e um isolado de cada um dos seguintes microrganismos: Escherichia coli ESBL positivo, Klebsiella pneumoniae, Enterobacter cloacae, Proteus mirabilis e Streptococcus agalactiae. Em amostra de um paciente confirmou-se a presença concomitante de duas bactérias, sendo Serratia marcescens e Staphylococcus warneri. Conclusão: as bactérias Gram negativas foram os microrganismos mais detectados, representando 64% do total. Dentre estas prevaleceu a E. coli, observada em 36% das amostras. Nos Gram positivos, o S. aureus beta lactamase positivo foi o microrganismo mais detectado (21%). Os resultados obtidos poderão contribuir para o estabelecimento do perfil microbiológico da UTI estudada, orientando o início precoce de antibioticoterapia adequada e, desta forma, auxiliando a redução da morbidade e mortalidade dos pacientes.