Objetivou-se analisar o perfil epidemiológico e evolução temporal das internações, óbitos e taxa de mortalidade hospitalar por sepse no Brasil, entre 2017 e 2021. Trata-se de estudo observacional, transversal e de abordagem quantitativa, realizado a partir do Sistema de Informação sobre Morbidade Hospitalar do Sistema Único de Saúde. Foram coletados dados sobre internações, óbitos e taxas de mortalidade hospitalar por sepse entre 2017 e 2021, segundo regiões brasileiras, faixa etária, sexo, cor/raça dos indivíduos e ano de atendimento. Os resultados foram analisados por meio de estatística descritiva. Foi observado um total de 615.805 internações, 279.765 óbitos hospitalares e uma taxa média de mortalidade hospitalar de 45,49 a cada 100 internações por ano no Brasil. Tanto nas internações quanto nos óbitos houve maior acometimento na região Sudeste, em idosos acima de 60 anos, no sexo feminino e raça branca. As taxas de mortalidade foram maiores na região Sudeste, na faixa etária de 80 anos ou mais, no sexo feminino e em autointitulados pretos. Observado o sexo, não houve diferença numérica expressiva entre o feminino e o masculino e, relativo à cor/raça, levantou-se um questionamento quanto à completitude dos dados. Vista evolução temporal das internações e óbitos hospitalares, observou-se aumento até 2019 e redução até 2021, com taxas de mortalidade hospitalar decrescentes até 2019 e ascendentes até 2021, resultado distinto aos da literatura. Logo, ressalta-se a necessidade de mais estudos de abrangência nacional quanto a esse agravo, além de políticas públicas de detecção precoce de sepse na população em questão.