La néonatologie et plus particulièrement les soins intensifs dédiés aux nouveau-nés est une spécialité relativement jeune puisqu'elle est apparue au début des années soixante, d’abord en Afrique du Sud puis aux États-Unis d’Amérique.
En Suisse, la première unité de soins-intensifs de néonatologie a vu le jour en 1967, à Lausanne, sur l’initiative du Pr Louis-Samuel Prod’Hom. Depuis sa création, l’unité alors située dans le lieu dit du "Pavillon des prématurés" s’est progressivement agrandie. En 1971, le Pr André Calame, épaulé par la Dresse Claire-Lise Fawer, crée l’unité de développement.
En 2006, sous la direction du Professeur Adrien Moessinger, les soins intensifs de néonatologie ont intégré leurs nouveaux locaux situés au 4ème étage du bâtiment de la Maternité.
L’augmentation du nombre de lits s’est depuis effectuée progressivement avec un passage de 25 lits à 40 lits, ce qui en fait le plus grand service de néonatologie de Suisse.
Soucieux d’intégrer au mieux les parents dans la prise en charge des nouveau-nés hospitalisés et de permettre la création d’un lien parents-enfant fort, un espace famille a vu le jour en 2009 au 8ème étage de la maternité, grâce notamment à une généreuse donation et au soutien d’une fondation.
La position géographique du service au sein de la Suisse romande en fait également le centre tertiaire de référence pour le canton ainsi que les cantons du Valais, de Neuchâtel et de Fribourg dans sa partie francophone.
Durant l'année 2015, le Service de néonatologie a admis 736 patients dont 306 en provenance des hôpitaux du réseau de soins. Le proportion de nouveau-nés prématurés admis dans le service est d'environ 50%. Pour cette raison, les patients les plus à risque sont suivis de de manière régulière durant les premières années de vie au sein de l’Unité de développement.