大腸桿菌主要寄生在大腸內，除部分菌型能引起腹瀉外，一般不致病。但若大腸桿菌侵襲其他部位時可能會導致感染，可用頭孢類、碳青霉烯類、氨基糖苷類、喹諾酮類等抗生素治療。
1、頭孢類抗生素：大部分三、四代頭孢菌素均對大腸桿菌具有抑制、消滅的作用，三代頭孢如注射用頭孢噻肟鈉、注射用頭孢曲松鈉、注射用頭孢他啶等。而四代頭孢價格較為昂貴，但效果遠優于三代頭孢，主要包括注射用硫酸頭孢匹羅、注射用鹽酸頭孢吡肟等藥物；
2、碳青霉烯類抗生素：如注射用亞胺培南西司他丁鈉等藥物，抗菌譜較廣，對革蘭陽性和陰性菌、多重耐藥菌、銅綠假單胞菌等均存在較強抑菌特異性，抗菌范圍包括大腸桿菌、鏈球菌、金黃色葡萄球菌等，因此也可以用于治療大腸桿菌；
3、氨基糖苷類抗生素：注射用硫酸鏈霉素、硫酸卡那霉素注射液等藥物，可以用于治療革蘭氏陰性桿菌，如大腸桿菌等導致的感染性疾病；
4、喹諾酮類抗生素：鹽酸環丙沙星片、鹽酸左氧氟沙星片等，可以用于大腸桿菌導致的胃腸道感染，還可以用于治療呼吸系統、泌尿系統、皮膚等感染。