Le zanzare, generalmente appartenenti al genere Culex tarsalis, Culex quinquefasciatus e Culex pipiens, si infettano pungendo gli uccelli a loro volta infettati con il virus dell'encefalite di Saint Louis. Le zanzare infette trasmettono poi il virus dell'encefalite di Saint Louis agli esseri umani e altri animali durante il processo di alimentazione. Gli uccelli domestici e selvatici, soprattutto i passeriformi, come fringuelli e passeri, sono gli ospiti principali del virus e ne rappresentano il serbatoio naturale.