大肠埃希菌在医学上的意义如下：
（1）大肠埃希菌在肠道为正常菌群，能抑制其他病原微生物的生长，维持肠道正常菌群的平衡，还能合成B族维生素和维生素K。
（2）引起感染：当宿主免疫力下降或细菌侵入肠外组织或器官时，可引起感染。大肠埃希菌的某些血清型菌株致病性强，能直接导致肠道感染，称为致病性大肠埃希菌。
（3）大肠埃希菌在卫生细菌学上常被作为饮水、食品等被粪便污染的检测指标。我国的卫生标准规定，大肠埃希菌菌群数在每1000mL饮水中不得超过3个；每100mL瓶装汽水、果汁等中大肠埃希菌菌群数不得超过5个。
（4）在分子生物学和基因工程的实验研究中，大肠埃希菌是重要的实验材料和载体。