RESUMO: Introdução: A assistência prestada ao recém-nascido é importante fator associado à internação e à mortalidade neonatal. Objetivo: Analisar fatores associados à hospitalização e à mortalidade neonatal dos recém-nascidos (RN) internados no Sistema Único de Saúde (SUS) em São Paulo, 2012. Métodos: Obteve-se coorte de RN do SUS, com base na vinculação dos dados do Sistema de Informações Hospitalares do SUS, Sistema de Informações sobre Nascido Vivo, Sistema de Informação sobre Mortalidade e Cadastro Nacional de Estabelecimentos de Saúde. Realizou-se regressão de Poisson e de Cox. Resultados: 16,5% (9.127) dos RN foram internados, 4,7% (2.613) em Unidade de Terapia Intensiva Neonatal (UTIN) e 11,8% (6.514) em Unidade de Cuidado Intermediário Neonatal (UCIN). Idade materna ≥ 35 anos (risco relativo - RR = 1,1, intervalo de confiança de 95% - IC95% 1,1 - 1,2), pré-natal inadequado (RR = 1,2, IC95% 1,1 - 1,3), internação por complicações obstétricas (RR = 1,1, IC95% 1,1 - 1,2), prematuridade (≤ 32 semanas: RR = 1,6, IC95% 1,5 - 1,8; 32 a 36 semanas: RR = 1,7, IC95% 1,6 - 1,7), baixo peso (< 1.500 g: RR = 2,4, IC95% 2,1 - 2,6; 1.500 a 2.499 g: RR = 2,6, IC95% 2,5 - 2,7), APGAR 5º < 7 (RR = 1,9, IC95% 1,7 - 2), parto cesáreo (RR = 1,1, IC95% 1,1 - 1,2) e malformação congênita (RR = 1,4, IC95% 1,3 - 1,5) associaram-se à internação dos RN. A mortalidade neonatal associou-se aos RN com menos de 1.500 g (RR = 9,1, IC95% 6,3 - 13,1), muito prematuros (RR = 2,6, IC95% 1,9 - 3,5), com baixo Apgar (RR = 5,5, IC95% 4,6 - 6,7). Conclusão: Pré-natal inadequado, prematuridade e baixo peso foram fatores de risco para hospitalização e mortalidade neonatal.