雖然許多細菌都能引起腦膜炎，但最常見的菌種是腦膜炎雙球菌和肺炎雙球菌。病人的年齡，頭部外傷伴腦脊液漏的病史以及免疫功能狀態等等因素有助于預測致病的細菌。
在人群中有5%左右的人在其鼻咽部可找到腦膜炎雙球菌，可以通過呼吸飛沫與密切接觸傳播。由于不明的原因，在帶菌者中只有一小部分人會發生腦膜炎。腦膜炎雙球菌性腦膜炎最常發生于1歲以內的嬰兒中。它也可以在密集生活的人群中(如軍營，寄宿學校)發生流行。在成人中，肺炎雙球菌是腦膜炎最常見的病因。在慢性酒精中毒，慢性中耳炎，鼻竇炎，乳突炎，閉合性頭部外傷伴腦脊液漏，復發性腦膜炎，肺炎雙球菌性肺炎，鐮狀細胞性貧血以及無脾癥病例中，特別容易發生肺炎雙球菌性腦膜炎。
過去，B型流感嗜血桿菌所致的腦膜炎是1個月以上的兒童中最常見的腦膜炎，但預防接種已使其發病率呈現戲劇性的下降。在成人中，B型流感嗜血桿菌引起的腦膜炎少見，除非有易感因素存在(例如，頭部外傷，免疫功能缺陷)。
革蘭氏陰性菌腦膜炎(以大腸桿菌與克雷白桿菌-腸桿菌最為多見)可見于免疫功能缺陷的病人，中樞神經系統外科手術或外傷后，菌血癥(例如，老年人中對泌尿生殖器官的操作)，或醫院環境內的感染。葡萄球菌性腦膜炎可見于穿通性頭部創傷(常為混合性感染中之一)，菌血癥(如來自心內膜炎)，或神經外科手術操作。利斯特菌屬所致的腦膜炎可見于任何年齡組，特別在慢性腎功能衰竭，肝臟疾病或器官移植以及正在接受腎上腺皮質激素或細胞毒性藥物治療的病例中。大腸桿菌或乙型鏈球菌引起的腦膜炎在2歲以內的兒童中發病率高，尤其是在1個月以內的嬰兒中。