Sosefina Amoa, 26 år, godtog ett förlikningsavtal om frivilligt dråp, som var straffbart med upp till 30 års fängelse.
En åklagare har sagt att hon kommer att söka en fyra till tio års fängelse.
En advokat för Amoa sade att den samoanska kvinnan kvävde barnet i sitt rum på de små systrarna i det fattiga klostret men gjorde det av panik och chock efter en svår förlossning.
Hon lade handen över barnets mun för att "avliva barnet så att hon kunde räkna ut vad hon skulle göra", advokat Judith Pipe sade.
Amoa sägs ha anlänt till USA från Samoa den 5 oktober 2013 för att påbörja ett femmånaders program för att bli medlem i klostret.
Hon födde sonen Joseph i sitt rum den 10 oktober.
Åklagare Cynthia Wright berättade Washington Court Amoa stod när barnet föddes och att han föll, slog golvet innan han kvävdes.
Amoa städade senare sitt rum och visade barnet för en syster vid klostret följande dag och sade att hon hade hittat barnet utanför.
Den namnlöse nunnan påstods ha funnit barnet kallt och inte andas och fört kroppen i en påse till ett sjukhus i trakten tillsammans med Amoa, sade domstolshandlingar.
En katolsk nunna har erkänt sig skyldig till att ha dödat sitt nyfödda barn i ett kloster i Washington DC i oktober.