A sepse, disfunção orgânica desencadeada por resposta desregulada do hospedeiro a uma infecção, apresenta elevada mortalidade no Brasil e no mundo, contexto que a caracteriza como um problema de saúde pública global. Estudo ecológico de análise das taxas de mortalidade por sepse na população brasileira, no período de 2010 a 2020. Os dados foram extraídos do Departamento de Informática do Sistema Único de Saúde (DATASUS), sendo utilizados o número de óbitos e as estimativas populacionais das unidades federativas. Utilizou-se o método de regressão linear de Prais-Winsten para elaboração das séries temporais de mortalidade por Sepse. A análise temporal expressou tendência significativamente crescente no Maranhão, Piauí, Ceará, Rio Grande do Norte, Paraíba, Alagoas, Sergipe, Minas Gerais, Rio de Janeiro, São Paulo, Santa Catarina, Rio Grande do Sul, Mato Grosso do Sul, Mato Grosso e Distrito Federal no período analisado, no Pará observou-se tendência decrescente e nos demais estados tendência estacionária. Diferentes fatores sociais, econômicos e políticos vivenciados no país demonstram a necessidade de novas estratégias em políticas públicas que favoreçam o fortalecimento, manutenção e estruturação do Sistema Único de Saúde, afim de conter o aumento das taxas de óbitos em parcela majoritária dos estados brasileiros.