Introducción. La bacteriemia es una de las infecciones hospitalarias de mayor mortalidad, especialmente en las unidades de cuidados intensivos, donde es más frecuente. Pseudomonas aeruginosa es uno de los causantes de bacteriemia más agresivos. Objetivo. Evaluar la asociación entre el tratamiento antibiótico inicial y la mortalidad hospitalaria en estos pacientes. Materiales y métodos. Se trata de un estudio de cohorte retrospectivo multicéntrico realizado entre 2005 y 2008. Se consideró tratamiento adecuado aquel iniciado en las primeras 48 horas del diagnóstico que incluyera, al menos, una dosis de antibiótico intravenoso al que P. aeruginosa fuera sensible y hubiera sido suministrado en la dosis y frecuencia recomendadas. El desenlace principal fue la mortalidad hospitalaria en un lapso de 30 días. Se hizo pareo según grado de exposición usando índices de propensión y, posteriormente, análisis paramétrico de supervivencia. Resultados. Se incluyeron 164 pacientes. La mediana de edad y la clasificación del APACHE II (Acute Physiology and Chronic Health Evaluation II) fue de 56 y 13, respectivamente. Se identificó la fuente de la bacteriemia en 68,3 % de los casos, y la más frecuente fue el tracto respiratorio; 44 % de los pacientes recibió tratamiento inadecuado, y la resistencia bacteriana fue la principal variable asociada. La proporción de incidencia de sepsis grave, choque séptico, falla orgánica múltiple y muerte en el lapso de 30 días fue de 67,7, 50, 41,5 y 43,9 %, respectivamente. El tratamiento adecuado se asoció a una prolongación del tiempo hasta el evento (razón de tiempo ajustada, 2,95, IC95%, 1,63 a 5,33). Conclusión. El tratamiento antibiótico inicial adecuado es un factor protector contra la mortalidad hospitalaria en pacientes con bacteriemia por P. aeruginosa.