目的探讨血清凝血酶-抗凝血酶Ⅲ复合物（TAT）、可溶性fms样酪氨酸激酶-1（sFlt-1）水平与脓毒症患者病情进展和预后的关系。方法选取2021年1月至2023年5月该院收治的脓毒症患者117例作为观察组，另选取同期在该院的体检健康志愿者42例作为对照组。脓毒症患者根据病情程度分为普通脓毒症组（60例）、脓毒性休克组（57例）。观察组根据治疗90 d后的预后情况分为死亡组和存活组。采用酶联免疫吸附试验法检测血清TAT、sFlt-1水平。通过Logistic回归分析脓毒症患者死亡的影响因素并建立基于TAT、sFlt-1的脓毒症患者预后预测模型，受试者工作特征（ROC）曲线分析指标对脓毒症患者死亡的预测价值。结果观察组血清TAT［（12.59±5.35）ng/mL］、sFlt-1［（28.58±4.05）ng/mL］水平高于对照组［分别为（2.65±0.88）ng/mL、（16.50±3.60）ng/mL］，差异有统计学意义（t＝19.386、17.065，P＜0.001）。脓毒性休克组血清TAT［（15.09±4.99）ng/mL］、sFlt-1［（30.45±3.30）ng/mL］水平高于普通脓毒症组［分别为（10.22±4.57）ng/mL、（26.81±3.92）ng/mL］，差异有统计学意义（t＝5.503、5.429，P＜0.001）。死亡组脓毒性休克占比、序贯器官衰竭评估（SOFA）评分、急性生理学与慢性健康状况评分系统Ⅱ（APACHEⅡ）评分、血乳酸、降钙素原、TAT、sFlt-1水平高于存活组，差异有统计学意义（P＜0.05）。脓毒性休克、SOFA评分增加、APACHEⅡ评分增加和血乳酸、TAT、sFlt-1升高为脓毒症患者死亡的独立危险因素（P＜0.05）。ROC曲线分析显示，预测模型预测脓毒症患者死亡的曲线下面积（AUC）为0.947，大于病情程度、SOFA评分、APACHEⅡ评分、血乳酸、TAT、sFlt-1单独预测的AUC（Z=6.525、4.414、4.835、3.787、3.956、3.507，P＜0.001）。结论脓毒症患者血清TAT、sFlt-1水平升高与病情进展和预后不良密切相关，且基于TAT、sFlt-1建立的预测模型对脓毒症患者死亡有较高的预测价值。