Gentamicin thường được dùng phối hợp với các kháng sinh khác (beta - lactam) để điều trị các bệnh nhiễm khuẩn nặng toàn thân gây ra bởi các vi khuẩn Gram âm và các vi khuẩn khác còn nhạy cảm, bao gồm: nhiễm khuẩn đường mật (viêm túi mật và viêm đường mật cấp), nhiễm Brucella, các nhiễm khuẩn trong bệnh nhày nhớt, viêm nội tâm mạc, nhiễm khuẩn huyết, nhiễm Listeria, viêm màng não, viêm phổi, nhiễm khuẩn ngoài da như bỏng, loét, nhiễm khuẩn xương, khớp, nhiễm khuẩn trong ổ bụng (bao gồm viêm phúc mạc), các nhiễm khuẩn về đường tiết niệu (viêm bể thận cấp) cũng như trong việc phòng nhiễm khuẩn khi mổ và trong điều trị ở người bệnh suy giảm miễn dịch. Gentamicin thường được dùng cùng với các chất diệt khuẩn khác để mở rộng phổ tác dụng và làm tăng hiệu lực điều trị.

Thường dùng tiêm bắp. Không dùng tiêm dưới da vì nguy cơ hoại tử da. Khi không tiêm bắp được, có thể dùng đường tiêm truyền tĩnh mạch không liên tục. Trường hợp này, pha gentamicin với dung dịch natri clorid hoặc glucose đẳng trương theo tỷ lệ 1 ml dịch truyền cho 1 mg gentamicin.

Thời gian truyền kéo dài từ 30 - 60 phút. Với người bệnh có chức năng thận bình thường, cứ 8 giờ truyền 1 lần; ở người suy thận, khoảng cách thời gian truyền phải dài hơn. Liều lượng phải điều chỉnh tùy theo tình trạng và tuổi tác người bệnh.

Ở người bệnh có chức năng thận bình thường:

-Người lớn: 3mg/kg/ngày, chia làm 2 - 3 lần tiêm bắp.

-Trẻ em: 3mg/kg/ngày, chia làm 3 lần tiêm bắp (1 mg/kg/lần, 8 giờ lần)

-Người bệnh suy thận: Cần phải điều chỉnh liều, theo dõi đều đặn chức năng thận, chức năng ốc tai và tiền đình, đồng thời phải kiểm tra nồng độ thuốc trong huyết thanh (nếu điều kiện cho phép).

-Cách điều chỉnh liều theo nồng độ creatinin huyết thanh: Có thể giữ liều duy nhất 1 mg/kg và kéo dài khoảng cách giữa các lần tiêm. Khoảng các giữa 2 lần tiêm = trị số creatinin huyết thanh (mg/lít) x 0,8. Hoặc có thể giữ khoảng cách giữa 2 lần tiêm là 8 giờ, nhưng giảm liều dùng. Trong trường hợp này, sau khi tiêm 1 liều nạp là 1 mg/kg, cứ 8 giờ sau lại dùng 1 liều đã giảm bằng cách chia liều nạp cho một phần 10 (1/10) của trị số creatinin huyết thanh (mg/ml).

-Cách điều chỉnh liều theo độ thanh thải creatinin nội sinh: Dùng liều khởi đầu là 1mg/kg. Các liều tiếp theo được tiêm cứ 8 giờ một lần, và tính theo công thức: Giá trị độ thanh thải creatinin của người bệnh. 1 mg/kg x Giá trị bình thường của độ thanh thải creatinin (100) Các giá trị của độ thanh thải creatinin được biểu thị bằng ml/phút.

-Trường hợp thẩm tách máu định kỳ: tiêm tĩnh mạch chậm liều khởi đầu 1 mg/kg vào cuối buổi thẩm tách máu.

-Trường hợp thẩm tách phúc mạc: liều khởi đầu 1 mg/kg tiêm bắp. Trong khi thẩm tách, các lượng bị mất được bù bằng cách thêm 5 - 10 mg gentamicin cho 1 lít dịch thẩm tách.

Dùng tiêm bắp hoặc tiêm truyền tĩnh mạch không liên tục.