För tjänstesektorn sjönk index från 47,2 i augusti till 46,0 i september, medan tillverkningsindustrins index steg från 45,1 till 46,0.

Ett indexvärde under 50 indikerar minskad ekonomisk aktivitet.

- Inköpschefsindex nedgång i september är en obehaglig överraskning, som slår sönder förhoppningarna om ett snart slut på recessionen, säger Martin van Vliet, analytiker på finanskoncernen ING, till Reuters.

Enligt Howard Archer, analytiker på IHS Global Insight, visar siffrorna att valutaunionens samlade ekonomi ser ut att krympa med 0,3-0,4 procent under årets tredje kvartal.

Archer tycker att siffrorna stärker bilden av att ECB kommer att sänka styrräntan från 0,75 till rekordlåga 0,50 procent, troligen redan i oktober.

Under andra kvartalet krympte eurozonens BNP med 0,2 procent.