Objetivo: determinar los factores asociados con estancias prolongadas en una unidad de cuidados intensivos (UCI) neonatal. Materiales y métodos: estudio de tipo retrospectivo, de corte transversal, descriptivo y analítico a partir de los registros individuales de prestación de servicios (RIPS) y la facturación de una Empresa Prestadora de Servicios de Salud (EPS) de Colombia. Se estimó un modelo logístico binomial tomando como variable dependiente estancias prolongadas. Resultados: la mediana de la duración en estancia en una UCI de los 947 neonatos incluidos en el análisis fue de 3 días y una estancia promedio de 4.8 días (amplitud intercuartílica de 1-5 días). Respecto a los determinantes, la edad gestacional, el peso al nacer y la edad de la madre mantienen una relación inversa con la probabilidad de generar días estancias, residir en zonas urbanas y contar con un buen control prenatal se convierten en factores protectores. Conclusión: el control prenatal es una intervención eficiente y efectiva para la gestión del riesgo de la salud, así como disminuir los embarazos en las mujeres jóvenes (<18 años) y mayores (>35 años) cumplirían un papel fundamental en la reducción de estancias prolongadas en una UCI neonatal.