Objetivos: avaliar o perfil dos recém-nascidos com hemocultura positiva internados na Unidade de Terapia Intensiva Neonatal de um hospital da região sul do estado de Mato Grosso. Métodos: foram analisadas as informações coletadas do banco de dados da Comissão de Controle de Infecção Hospitalar, da ficha da Unidade Neonatal e dos prontuários eletrônicos. Resultados: houve um total de 232 admissões na Unidade de Terapia Intensiva Neonatal, sendo 39 com diagnóstico de sepse comprovado por hemoculturas (16,8%), que constituÃram a casuÃstica do presente estudo. A maioria (79,5%) dos recém-nascidos apresentava peso de nascimento < 2500g, e a idade gestacional predominante foi de <34 semanas (66,7%). Um total de 74,4% das internações ocorreu em decorrência da prematuridade dos recém-nascidos. Dentre os agentes microbianos isolados nas hemoculturas predominaram (50%) os microrganismos gram-negativos, seguidos dos gram positivos (29,3%) e fungos (20,7%). Os principais microrganismos isolados foram Klebsiella pneumoniae, Staphylococcus coagulase negativa e fungos. Um percentual de 20,5% da população em estudo evoluiu para óbito. Conclusão: as taxas de mortalidade refletem a vulnerabilidade dos neonatos, a gravidade da doença e a virulência dos agentes etiológicos.