Auf drei neonatologischen Stationen werden jährlich über 1.200 Frühgeborene und kranke Neugeborene behandelt und überwacht. Die Intensiv- und Überwachungsstation im Perinatalzentrum befindet sich Tür an Tür mit dem Kreißsaalbereich der Frauenklinik. Damit sind optimale Bedingungen für die Geburt insbesonders bei Risikoschwangerschaft, Mehrlingen, fetaler Erkrankung und Frühgeburtsbestrebungen gegeben. Ein Facharzt für Kinderheilkunde ist rund um die Uhr anwesend und wird automatisch zu jeder Risikogeburt hinzugezogen. Darüber hinaus ist das Perinatalzentrum Stuttgart die erste Klinik in Deutschland, in der zusätzlich der diensthabende Oberarzt der Neugeborenenstationen rund um die Uhr im Klinikum anwesend ist.

Auf den Intensivstationen im Perinatalzentrum und im Olgahospital sowie auf der Neugeborenenstation versorgen und pflegen hochqualifizierte Kinderärzte und Kinderkrankenschwestern die kleinen Patienten in enger Kooperation mit den Spezialisten der gesamten Kinderheilkunde und der chirurgischen Disziplinen. Neben der optimalen medizinischen Versorgung wird durch eine ganzheitliche und individuelle Betreuung der Früh- und Neugeborenen unter enger Einbeziehung der Eltern die frühe Bindung gefördert. Dazu gehören Besuche unmittelbar nach der Geburt, Stillförderung, Kängurupflege und krankengymnastische Betreuung.