Scottish Children's Services Coalition ringde efter att "försämrade" väntetider för utnämningar avslöjades i regionen.
Siffrorna visar att 15 procent av barnen fick vänta mer än ett år.
Mindre än hälften av de 665 barn som det hänvisas till sågs inom målet på 18 veckor.
För två år sedan satte den skotska regeringen upp ett mål för mentalvården att 90 procent av ungdomarna skulle ses inom 18 veckor.
Siffrorna för behandling från CAMHS (Child and Adolescent Mental Health Services) avser perioden oktober–december 2016.
En talesman för Scottish Children's Services Coalition, ett nätverk av stödgrupper, sade: " Siffrorna från NHS Lothian visar att mer än hälften av dem som började sin behandling mellan oktober och december hade väntat mer än den skotska regeringens mål på 18 veckor är helt klart en besvikelse.
"Dessutom, av de 101 barn och ungdomar i Skottland som hade väntat i mer än ett år innan de började behandlingen, dessa nästan alla relaterar till NHS Lothian.
"Vi vet att hälften av alla diagnoserbara psykiska hälsoproblem börjar före 14 års ålder och 75 procent vid 21 års ålder.
"Det är därför mycket viktigt att det införs en handlingsplan för NHS Lothian, som radikalt förbättrar den psykiska vården och ökar investeringarna i dessa, med ett övergripande syfte att se till att barn och ungdomar får den hjälp de behöver när de behöver den.
"Ett mål på 18 veckor är fortfarande i sig alldeles för länge.
"Familjerna upplever vanligtvis månader av väntan även innan en remiss till CAMHS.
"Förseningen av diagnosen och lämpligt stöd kan leda till en krissituation för barnet eller den unga personen i fråga, liksom för deras familj, och behovet av kostsamma extra resurser för att ta itu med detta.
"Vi hoppas att NHS Lothian tar hänsyn till dessa siffror och vidtar brådskande åtgärder för att ta itu med denna fråga."
Alex McMahon, NHS Lothians verkställande direktör för omvårdnad, barnmorska och allierad hälso - och sjukvårdspersonal, sade: " Fler ungdomar än någonsin tidigare har tillgång till mentalvården, och vi har sett en stadig ökning av antalet barn och ungdomar som hänvisas till våra tjänster.
– Tyvärr måste patienterna vänta längre än vi skulle vilja och vi arbetar hårt för att minska detta antal.
"Vi har under åren investerat betydligt i CAMHS för att stödja tillhandahållandet av experttjänster för barn. Vi är övertygade om att de kommer att stärkas genom integration av utbildnings-, social- och hälsovårdstjänster.
"Vårt CAMHS team arbetar på en överenskommen handlingsplan för att minska den tid som barn och ungdomar väntar och vi har cirka 200 färre barn och ungdomar som väntar mer än 18 veckor som ett resultat och är övertygade om att vi kommer att få se ytterligare betydande minskningar i väntetiderna under de kommande månaderna."
Stödgrupper efterlyser en handlingsplan för att "radiskt" förbättra den psykiska hälsovården för barn och ungdomar i NHS-området.