抗生素的应用使脑脓肿的病死率由61%降到30%一40%。早期应用可防止脑炎转化为脓肿，出现症状小于一周比大于一周的病人具有更好的治疗效果。抗生素的效果依赖于很多因素，主要包括抗生素的抗菌谱、疗程、宿主对感染的反应及药物在脓肿中的浓度等。
脓肿穿刺液培养出结果前，应选择性应用抗生素。鼻源性脓肿主要为羧酶性链球菌，它对青霉素敏感但对甲硝唑耐药。耳源性脑脓肿通常为需氧菌和厌氧菌的混合感染，早期青霉素、甲硝唑和第三代头孢菌素联合应用是必需的。万古霉素加第三代头抱菌素对先心病的患儿有效。
由于耐青霉素的厌氧菌在脑脓肿中占主导地位，故用药应考虑到对病原有效而又能很好地通过血脑屏障的抗生素，这类抗生素包括甲硝唑、羧噻吩青霉素 (替卡西林)伍用克拉维酸、第三代头孢菌素、复方亚胺硫霉素(泰能)、新青霉素、磺胺增效剂等。应谨慎使用泰能，因为大剂量会导致惊厥发作。应用青霉素时应与甲硝唑合用。近年来头孢噻肟和优力新(舒巴坦和氨节青霉素联合制剂)联合应用或头孢噻肟和甲硝唑联用已被广泛采用。
抗生素治疗脑脓肿通常需大剂量静脉输入4-6周，继而口服抗生素2-6个月，治疗期间CT扫描至少每周一次，治疗不连续后改为每月一次。经CT 动态观察，脑脓肿体积缩小需2-8周，脓腔消失需3-6个月，病灶完全消失需8个月以上(增强扫描)。在多数病例，因为影像学脓肿消退所需时间远较抗感染疗程长，所以CT增强后残留对比强化不应作为需要额外治疗的指标。应注意的是对比增强的加重通常见于停激素的病人，但这并不意味着脓肿的再长。
