Fiskolja har marknadsförts till kvinnor som ett prenatal tillägg.
Men en 10-årig studie av mer än 2.500 gravida kvinnor fann det inte förbättra spädbarns intelligens, enligt den australiska forskningen.
Resultaten tyder på att fiskolja kan leda till något längre graviditeter, men det skulle kräva ytterligare forskning, sade teamet.
"Om en gravid kvinna har en hälsosam, balanserad kost, då barnets hjärnutveckling inte kommer att dra nytta av att ha dessa fiskolja tillskott," studie medförfattaren Dr Jacqueline Gould berättade BBC.
Forskningen, vid South Australian Health and Medical Research Institute, följde kvinnor från graviditeten tills deras barn var sju år gamla.
Deltagarna fick antingen ett dagligt tillskott av fiskolja eller placebo.
Resultaten visade att en dos på 800 mg dokosahexaensyra (DHA), en omega-3-syra, inte hade någon inverkan på spädbarnets intelligens.
Dr Gould sade tillägg tillverkare hade specifikt marknadsfört fiskolja som ett sätt att öka utvecklingen hos spädbarn.
Hon sade att forskningen, som beskrivs i Journal of the American Medical Association, visade att fiskolja kan vara kopplad till längre graviditeter.
"Vad det betydde var, det fanns något färre barn födda förtidig," Dr Gould sade.
"För närvarande försöker vi bekräfta det i en mycket större studie."
Att ta fiskolja medan man är gravid förbättrar inte hjärnans utveckling hos spädbarn, ny forskning har hittat.