En la UCI neonatal, la Clínica Tolima presta servicios de alta complejidad a los recién nacidos  hasta los 28 días de vida, incluyendo prematuros extremos desde las 27 semanas de edad gestacional  y bebés con diferentes condiciones que amenazan su vida como bajo peso al nacer, trastornos respiratorios, metabólicos, hemodinámicos e infecciosos.  Todo ello promoviendo la lactancia materna, y la integración afectiva entre el niño y la madre; además de recibir el apoyo nutricional y psicosocial al bebé y su familia. 

Está dotada con tecnología para  realizar la monitorización, soporte cardiaco y ventilatorio, y un equipo profesional liderado por pediatras presentes las 24 horas, para la atención de pacientes en la unidad y la reanimación del recién nacido en sala de partos y quirófano.