ให้การบริการด้านทารกแรกเกิดระดับตติยภูมิและสูงกว่า รวมถึง ทารกภาวะวิกฤต ที่ต้องการแพทย์และพยาบาลเฉพาะทางทารกแรกเกิด  เช่น ทารกที่คลอดก่อนกำหนดที่มีน้ำหนักตัวน้อยมาก ๆ ทารกที่มีปัญหาระบบทางเดินหายใจล้มเหลว ต้องใช้เครื่องช่วยหายใจสำหรับทารกแรกเกิด  ต้องใช้เครื่องช่วยหายใจชนิดความถี่สูง (High frequency oscillatory ventilation),  Nitric oxide inhalation ทารกโรคหัวใจพิการแต่กำเนิด ทารกที่มีความพิการแต่กำเนิดที่มีปัญหาซับซ้อน 

ให้การวินิจฉัยโรค ดูแล รักษาแบบครบวงจร และมีอุปกรณ์ทางการแพทย์ที่ทันสมัย  มีทีมงานกุมารแพทย์เฉพาะทางด้านทารกแรกเกิด (Neonatologist) กุมารแพทย์โรคหัวใจ (Pediatric cardiologist) ศัลยกรรมแพทย์โรคหัวใจและทรวงอก (Cardiovascular thoracic surgery) กุมารศัลยศาสตร์ (Pediatric surgery) พยาบาลวิชาชีพเฉพาะทางต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องกับทารกแรกเกิด

 -ศูนย์รับส่งต่อเฉพาะทางด้านทารกแรกเกิดที่รับผู้ป่วยทารกแรกเกิดระดับตติยภูมิและสูงกว่าทั้งจากโรงพยาบาลส่วนกลาง และส่วนภูมิภาคทั้งภาครัฐและเอกชน โรงพยาบาลในสังกัดกระทรวงสาธารณสุข กระทรวงมหาดไทย กระทรวงกลาโหมและกระทรวงศึกษาธิการ

สามารถให้การวินิจฉัยโรค  ดูแลบำบัดรักษาแบบครบวงจร แก่ทารกแรกเกิดภาวะวิกฤติ  ทารกป่วยที่มีปัญหายุ่งยากซับซ้อน อัตราการรอดชีวิตของทารกเทียบเท่าระดับนานาชาติ  อัตราการเกิดภาวะแทรกซ้อนหรือความพิการต่ำเป็นที่ยอมรับ

• ผู้ป่วยทารกจากทั้งส่วนกลาง ส่วนภูมิภาคสามารถเข้าถึงบริการได้เท่าเทียมกัน
• มีกุมารแพทย์เฉพาะทางด้านสาขาทารกแรกเกิดและปริกำเนิด
• มีพยาบาลเฉพาะทางสาขาทารกแรกเกิด และสาขาทารกแรกเกิดวิกฤติ
• มีกุมารแพทย์เฉพาะทางสาขาต่าง ๆ เช่น กุมารแพทย์โรคหัวใจ กุมารแพทย์โรคต่อมไร้ท่อ พันธุกรรม
• มีกุมารแพทย์เฉพาะทางทารกแรกเกิด ให้การปรึกษาและดูแลรักษาตลอด 24 ชั่วโมง
• ศัลยแพทย์กุมาร ศัลยแพทย์หัวใจและทรวงอก จักษุแพทย์ ENT รังสีแพทย์ วิสัญญีแพทย์
• มีชื่อเสียงสั่งสมมานานในด้านการให้บริการรักษาทารกแรกเกิดตั้งแต่ปี พ.ศ. 2523
• มีจำนวนเตียงที่รองรับผู้ป่วยทารกวิกฤติ ทารกป่วยทั้งสิ้น 50 เตียง
• มีการศึกษาวิจัยค้นคว้าด้านทารกแรกเกิด มีการฝึกอบรมแพทย์ประจำบ้านสาขากุมารเวชศาสตร์  และแพทย์ต่อยอดกุมารเวชศาสตร์ทารกแรกเกิดและปริกำเนิด
• มีการส่งเสริมและสร้างเสริมสุขภาพ เช่น การเลี้ยงลูกด้วยนมแม่ สำหรับทารกป่วยที่นอนรักษาในโรงพยาบาล ทารกคลอดก่อนกำหนดที่ยังดูดนมเองไม่ได้ให้ได้รับนมแม่ เป็นที่ยอมรับในระดับชาติ
• เป็นแหล่งศึกษาและดูงานด้านทารกวิกฤติ ทารกป่วย ของแพทย์  พยาบาลและบุคลากรทางการแพทย์ จากโรงพยาบาลมหาวิทยาลัย  โรงพยาบาลต่าง ๆ ทั้งภาครัฐและเอกชน  ทั้งในประเทศและต่างประเทศ

• Full time Staffs กุมารแพทย์ทารกแรกเกิดปริกำเนิด 6 คน
• Part-time Staffs กุมารแพทย์ทารกแรกเกิดปริกำเนิด 2 คน
• พยาบาลเฉพาะทางทารกแรกเกิด 61 คน

จำนวนเตียงหอผู้ป่วยทารกแรกเกิดทั้งหมด 50 เตียง

หอผู้ป่วยทารกวิกฤติ

1. หอผู้ป่วยทารกแรกเกิดกึ่งวิกฤต ชั้น 9 (Neonatal Intermediate Care Unit 9 หรือชื่อย่อ NIMCU 9)
2. หอผู้ป่วยทารกแรกเกิดกึ่งวิกฤต ชั้น 10 (Neonatal Intermediate Care Unit 10 หรือชื่อย่อ NIMCU 10)             
3. หอผู้ป่วยวิกฤติทารกแรกเกิด (Neonatal Intensive Care Unit) หรือชื่อย่อ NICU) ซึ่งปัจจุบันตั้งอยู่ที่ อาคารสถาบันฯ ชั้น 9

อุปกรณ์และเทคโนโลยีในการดูแลผู้ป่วยที่ทันสมัย ทัดเทียมกับต่างประเทศ เช่น เครื่องช่วยหายใจสำหรับทารกแรกเกิดชนิดควบคุมด้วยแรงดันบวกหรือปริมาตร เครื่อง echocardiogram  เครื่องช่วยหายใจความถี่สูง และการใช้ก๊าชไนตริกออกไซด์ การรักษาด้วยวิธีลดอุณหภูมิ (Therapeutic hypothermia)