按致病作用

目前国际公认的分类，主要有六个种类的大肠杆菌，即能够致使胃肠道感染的肠道致病性的大肠杆菌（EPEC）、肠道产毒素性的大肠杆菌（ETEC）、肠道侵袭性的大肠杆菌（EIEC）、肠道出血性的大肠杆菌（EHEC）、肠集聚性的大肠杆菌（EAEC）以及近年来发现的肠产志贺样毒素同时具有一定侵袭力的大肠杆菌（ESIES），另外，还有能够致使尿道感染的尿道致病性的大肠杆菌（UPEC），以及最新命名的肠道集聚性的黏附大肠杆菌（EAggEC）。

 按溶血性

根据大肠杆菌的感染性状能否产生溶血素和有无溶血的能力，可将大肠杆菌分为两大类：即溶血性的大肠杆菌和非溶血性的大肠杆菌。

 按产肠毒素性

根据大肠杆菌在感染过程中能否产生肠毒素的能力，可将大肠杆菌分为两大类：即产肠毒素性的大肠杆菌和非产肠毒素性的大肠杆菌。产肠毒素性的大肠杆菌是人和多种动物的任何感染性腹泻的重要病原，鉴定产肠毒素性的大肠杆菌主要是测定所分离大肠杆菌分泌的肠毒素的类型。除此之外，也可以根据大肠杆菌产生肠毒素的能力，结合其对不同肠毒素的敏感性，而将大肠杆菌分型，称为肠毒素型。