Paul Thomas, från Telford, fängslades i 10 år i april för dråpet på sin son Oliver Sargent.
Olivers mor Ashlea dömdes för att ha orsakat eller tillåtit hans död.
Barnet kunde ha avlägsnats från sitt hem om övergreppet hade erkänts tidigare, avslutade översynen.
Olivers föräldrar, vars relation beskrevs i rapporten som "instabil", tog honom till Prinsessan Royal Hospital i Telford vid fyra tillfällen.
Han sågs av ett antal läkare där och en ifrågasatte om skadorna kunde ha varit icke-olycksfall, men en annan, en konsult, accepterade Olivers mammas påstående att han var ett "mycket aktivt barn som rullade vidare till leksaker".
I rapporten, som hänvisar till Oliver som Child B, hette det: " Även om det inte finns någon garanti, finns det en sannolikhet för att hälso- och sjukvårdspersonalen skulle ha varit tydligare i att erkänna att det inte fanns någon rimlig förklaring till skadorna, skulle Child B ha utsatts för förfaranden för skydd av barn och överväga att skydda Child B genom att avlägsna dem från hemmet.
"Hälso- och sjukvårdspersonal var i en position att väcka oro när Child B observerades ha blåmärken och nacksvullnad.
"Föräldrarna gav ingen förklaring till blåmärkena eller förklaringen var tveksam."
Oliver dog på sjukhus den 27 juli 2012, fem dagar efter att ha uppehållit en skallfraktur under ett överfall. Hans skador stämde överens med skakningar.
Han var inte tidigare känd av socialtjänsten eller polisen, sade rapporten.
Jurister vid Birminghams krondomstol fick vid sina föräldrars rättegång veta att Oliver hade skador som stämde överens med en bilolycka på 40 km/h.
En obduktion visade att han hade 13 olika märken på kroppen och ansiktet och hade utsatts för minst ett slag på vänster sida av huvudet.
Ytterligare medicinska undersökningar upptäckte historiska skador, däribland två brutna revben och ett brutet nyckelben, som alla hade läkt.
Paul Thomas frikändes för mord men dömdes för dråp, medan Ashlea Thomas friades från både mord och dråp. Hon dömdes till två års fängelse, avstängd i två år, för att ha orsakat eller tillåtit sin sons död.
Rapporten innehåller ett antal rekommendationer till byråerna.
Det sade Shropshire Community Health Trust (SCHT) svar på blåmärken som ses hos små barn måste förbättras, man bör överväga att se ett barns far och skador bör inte ses isolerat, men övervägas med andra bekymmer.
I de fall då ett barn har livshotande skador utanför kontorstid, bör cheferna för den sociala omsorgen för barn uppmärksammas.
I granskningen konstaterades dålig kvalitet i inspelningen av skador på Princess Royal Hospital och brist på hänsyn till tidigare antagning och/eller skador.
Andrew Tapp, från Shrewsbury och Telford Hospital NHS Trust, beskrev Olivers död som "tragisk" och sade att ett antal förändringar hade gjorts.
"Bland dessa förändringar registreras varje incident där det finns misstanke om att skador inte kan vara olycksfall med hjälp av en kroppskarta för att visa positionen för skadorna, tillsammans med mätningar och fullständiga detaljer.
"Ett system har också inrättats för att säkerställa att kliniska fotografier tas dygnet runt på barnavdelningen. Denna förbättrade registrering av skador säkerställer en mer läglig hänvisning till social vård om situationen skulle uppstå.
"Om det finns någon meningsskiljaktighet mellan läkare om arten av ett barns skador, söks yttrandet från en särskild namngiven eller utsedd läkare, som specialiserar sig på skydd av barn."
Andrew Mason, av Telford & Wrekin skyddande barn styrelse, sade GPs nu hänvisar fler människor när det finns bevis för blåmärken.
"Vi är övertygade om att budskapet har kommit över", sade han.
Hälso-och sjukvårdspersonalen missade "flera möjligheter" att skydda en 11-månaders pojke innan han dog av en skallfraktur på grund av sin far, en allvarlig fall översyn har hittat.