Introducción. La sepsis neonatal es una de las principales causas de muerte en recién nacidos. El tratamiento antimicrobiano empírico se sustenta en información epidemiológica y pruebas de susceptibilidad antimicrobiana. El objetivo del estudio fue describir los agentes etiológicos y su sensibilidad antimicrobiana enreciénnacidos con sepsis temprana (SNTe) o tardía (SNTa) de una Unidad de Terapia Intensiva Neonatal. Métodos. Estudio transversal realizado en un hospital de concentración del occidente de México. Se determinó la resistencia antimicrobiana de los gérmenes aislados en sangre o líquido cefalorraquídeo de pacientes con SNTe o SNTa nosocomial. Resultados. Se aislaron bacterias o levaduras en 235 cultivos de 67 eventos de SNTe y 166 eventos de SNTa. Del total de aislamientos, las bacterias más frecuentes fueron enterobacterias (51,5%), seguidas de Streptococcus spp. en SNTe y Staphylococcus spp. en SNTa. En cuanto a las enterobacterias de adquisición nosocomial, el 40% fueron productoras de betalactamasas de espectro extendido. En especies de Staphylococcus, la resistencia a oxacilina se registró en el 65,5%. En las enterobacterias (n: 121), la frecuencia de resistencia a amikacina, piperacilina-tazobactam y meropenem fue menor del 3%. En bacterias no fermentadoras, no se observó resistencia a amikacina, ciprofloxacino y cefepime; sin embargo, el número de aislamientos fue escaso. Conclusiones. Las bacterias identificadas con mayor frecuencia en SNTe fueron enterobacterias (67,6%) y Streptococcus spp. (17,6%), mientras que, en SNTa, fueron enterobacterias (44,9%) y Staphylococcus spp. (34,7%). El 40% de las enterobacterias de adquisición nosocomial fueron productoras de betalactamasas de espectro extendido y el 65,5% de Staphylococcus spp. mostraron resistencia a oxacilina.