Uma criança contaminada com o rotavírus contamina outras crianças mesmo antes de apresentar sintomas e até 2 meses após a infecção ter sido controlada e a principal via de contágio é o contato com as fezes da criança contaminada, fecal-oral. O vírus pode sobreviver vários dias fora do hospedeiro e é muito resistente à sabonetes e desinfetantes.Existem muitos tipos ou estirpes de rotavírus e as crianças podem até aos 3 anos de idade apresentar várias vezes a infecção, embora as seguintes deverão ser mais fracas.Até mesmo as crianças que são vacinadas podem ter essa doença, no entanto, numa versão mais leve, embora ainda possa haver vômitos e diarreia, a infecção é mais branda.

O vírus se dissemina de uma pessoa para outra, especialmente se as pessoas com diarreia não lavarem suas mãos com bastante cuidado depois de defecarem. A infecção também pode ocorrer se as pessoas tocarem a boca após tocarem em um objeto (como fralda ou brinquedo) contaminado por fezes infectadas. Todas as formas de transmissão envolvendo fezes infectadas são denominadas transmissão fecal-oral. As pessoas podem também ser infectadas se consumirem alimentos ou beberem água contaminados com o vírus. Os adultos podem ser infectados após contato próximo com um bebê infectado, mas a doença séria ocorre raramente.