Virtsarakkotulehdus syntyy tavallisesti siten, että taudinaiheuttamiskykyisiä bakteereita pääsee nousemaan omasta suolistosta, välilihasta tai nivusista virtsaputkea myöten virtsarakkoon. Naisilla on lyhyempi virtsaputki kuin miehillä, ja se on yksi syy siihen, että infektiot ovat naisilla tavallisempia. Vastoin yleistä uskomusta kylmettyminen ja uiminen eivät lisää virtsatietulehdusten riskiä. Joillakin naisilla virtsatietulehdukset ovat seurausta yhdynnöistä, mutta silloinkin infektion aiheuttavat useimmiten omat bakteerit. Virtsarakkotulehdus ei ole sukupuolitauti, eikä tulehduksen synnylle useimmiten löydy mitään selvää syytä.