OBJECTIVE: To identify the factors associated with intra-hospital neonatal mortality based on the individual characteristics of at-risk pregnant mothers, delivery and newborns. METHOD: This was a cross-sectional epidemiological study of live newborns delivered by women attended at the high-risk outpatient unit of a philanthropic hospital in Maringá, Paraná, Brazil between September 2012 and September 2013. RESULTS: Six hundred and eighty-eight women participated in the study. The neonatal mortality coefficient found was 17.7/1,000 live births, most in the early neonatal phase. Premature labor, fetal malformation and multiple gestations were associated with neonatal death. Premature, very low birth weight newborns and those with an Apgar score of less than seven, five minutes after birth were at high risk of death. CONCLUSION: Identifying risk factors can help plan actions to consolidate the perinatal network. Specific programs should be incentivized in other countries, in the search for significant perinatal results such as reducing neonatal mortality. OBJETIVO: Identificar os fatores associados à mortalidade neonatal intra-hospitalar com base nas características individuais de gestantes de risco, do parto e do recém-nascido. MÉTODO: Estudo epidemiológico do tipo transversal, realizado com crianças nascidas vivas de partos hospitalares de mulheres acompanhadas pelo ambulatório de alto risco de um hospital filantrópico de Maringá, Paraná, Brasil, no período de setembro de 2012 a setembro de 2013.RESULTADOS Fizeram parte da pesquisa 688 mulheres. O coeficiente de mortalidade neonatal foi de 17,7 óbitos/1.000 nascidos vivos, sendo sua maioria no período neonatal precoce. Trabalho de parto prematuro, malformação fetal e gestação múltipla foram as intercorrências associadas ao óbito neonatal. Recém-nascidos prematuros, com muito baixo peso ao nascer e Índice de Apgar menor que sete no quinto minuto de vida apresentaram risco elevado de morte. CONCLUSÃO: A identificação de fatores de risco pode auxiliar no planejamento de ações para consolidação da rede perinatal. Programas específicos devem ser incentivados em outros países, na busca de resultados perinatais expressivos, como a redução da mortalidade neonatal.