Escherichia coli (E. coli) gây nên 80% trường hợp NTĐT ở người lớn . Vi khuẩn này thường hiện diện trong đại tràng và có thể đi vào lỗ niệu đạo từ vùng da xung quanh hậu môn và cơ quan sinh dục. Phụ nữ có thể dễ nhiễm bệnh hơn do lỗ niệu đạo nằm gần với nguồn vi khuẩn từ phía sau (hậu môn, âm đạo) và niệu đạo của phụ nữ cũng ngắn hơn do đó vi khuẩn dễ dàng xâm nhập vào bàng quang. Các vi khuẩn khác gây NTĐT bao gồm Staphylococcus saprophyticus (5-15% trường hợp), Chlamydia trachomatis, Proteus và Mycoplasma hominis. Nam giới và phụ nữ nếu nhiễm Chlamydia trachomatis hay Mycoplasma hominis đều có thể truyền vi khuẩn này cho bạn tình trong khi giao hợp gây nên NTĐT.

Giao hợp cũng có thể gây nên NTĐT ở một số phụ nữ (mặc dù bạn tình không mắc bệnh) vì những lý do không rõ ràng. Phụ nữ sử dụng màng ngăn âm đạo (diaphragm) thường dễ nhiễm trùng hơn và bao cao su có chứa chất diệt tinh trùng cũng có thể làm tăng phát triển E. coli trong âm đạo. Vi khuẩn này sau đó có thể đi vào niệu đạo.

Thủ thuật thông tiểu (đưa một ống nhỏ theo niệu đạo vào bàng quang để dẫn lưu nước tiểu) cũng là yếu tố nguy cơ gây bệnh. Nếu ống thông lưu càng lâu ngày thì nguy cơ mắc bệnh càng cao.

Ở trẻ nhũ nhi, vi khuẩn từ tã lót dính phân có thể đi vào đường tiểu và gây bệnh. Ngay cả ở thiếu nữ nếu có thói quen lau hậu môn từ sau ra trước sau khi đại tiện cũng dễ mắc bệnh hơn.

Các yếu tố nguy cơ khác gồm:

• Tắt nghẽn đường ra của bàng quang do sỏi hoặc u xơ tiền liệt tuyến
• Các bệnh lý ảnh hưởng đến chức năng tống xuất nước tiểu của bàng quang làm bàng quang luôn có một lượng nước tiểu ứ đọng sau tiểu tiện (chấn thương cột sống)
• Những dị tật bẩm sinh của đường tiết niệu, đặc biệt là trào ngược bàng quang-niệu quản
• Suy giảm miễn dịch
• Tiểu đường loại 1 và tiểu đường loại 2
• Hẹp bao quy đầu
• Có thai hoặc mãn kinh
• Sỏi thận
• Giao hợp với nhiều bạn tình
• Hẹp niệu đạo do bẩm sinh hoặc do chấn thương
• Bất động lâu ngày (chấn thương, bại liệt)
• Uống ít nước
• Chứng són phân

Một số nhóm máu tạo điều kiện cho vi khuẩn dễ bám vào tế bào lót bề mặt đường tiểu gây nên nhiễm trùng đường tiểu tái diễn.