La carbenicillina è utilizzata nel trattamento di casi di polmonite batterica, infezioni delle ossa, endocardite, meningite, prostatite e infezioni delle vie urinarie. In generale è utilizzata in caso di infezioni da parte di varie specie di "Pseudomonas", "Proteus" e "Serratia", soprattutto se resistenti all'ampicillina.