Enligt en rapport från Commons Justice har gärningsmän mellan 18 och 25 år 10 gånger större risk att drabbas av inlärningssvårigheter eller autistiska störningar.
Det sades att en "brist på handling" på dessa brottslingar hade lett många till att återoffra.
Regeringen sade att "betydande ansträngningar" hade gjorts för att förhindra att ungdomar hamnar i fängelse.
I utskottets betänkande hävdas att det finns starka skäl för att behandla unga vuxna brottslingar annorlunda eftersom deras hjärnor fortfarande utvecklas upp till 25 års ålder - vilket innebär att de är mer benägna att agera impulsivt och inte väga upp de långsiktiga effekterna.
Den fann också att de som fortfarande var vuxna hade större sannolikhet att få inlärningssvårigheter eller kommunikationsstörningar eller att ha drabbats av huvudskador.
Det sades att bristfälliga ingripanden, som inrättats av justitieministeriet och genomförts av den nationella avdelningen för förvaltning av lagöverträdare, inte erkände unga vuxnas behov och hindrade dem från att komma ur en brottscykel.
De unga vuxna är trötta på att bli förolämpade
Terroren från unga brottslingars institutioner
Antalet unga vuxna i det straffrättsliga systemet, som till största delen är män, har minskat under de senaste åren, men siffrorna tyder på att 18-25-åringar fortfarande står för upp till 40 procent av den straffrättsliga bördan.
De har också den högsta rekognosceringsfrekvensen, med 75% återgår till brott inom två år efter att ha släppts.
Men i rapporten hävdades att även om de i denna åldersgrupp förolämpade mest, hade de också den största potentialen att sluta förolämpa när de "växer ut ur brottsligheten".
Det sades att ålder och mognad bör beaktas betydligt mer inom det straffrättsliga systemet och bör förutsätta att upp till 25 unga vuxna vanligtvis fortfarande var mogna.
Utskottet välkomnar justitieministeriets åtagande att utveckla en mognadsbedömning när det gäller att hantera unga brottslingar, men anser att det är en "missad möjlighet" att inte undersöka psykiska störningar och inlärnings- och kommunikationsbehov.
"Detta är kortsiktigt som en sådan screening skulle möjliggöra en grundlig förståelse av individuella behov och stödja bättre informerade beslut driftsättning för de tjänster unga vuxna behöver för att ta itu med sina överträdelser," sade rapporten.
Alex Hewson, av Prison Reform Trust, sade: "Ett rättssystem som kastar unga människor från en klippa kanten på deras 18-årsdag, och förväntar sig att de klarar sig i vuxensystemet när de fortfarande mognar och ofta sårbara, är inte en som är avsedd att leverera för brottslingar, offer eller lokala samhällen."
En talesman för justitieministeriet sade: " Stora ansträngningar har gjorts för att avleda ungdomar från häktet, och detta har lett till en välkommen minskning av fängelsebefolkningen - 40 procent sedan 2010. Men de som är frihetsberövade sitter inne för längre och allvarligare brott.
"Vi erkänner de specifika utmaningar som är förknippade med denna åldersgrupp och är fast beslutna att ta itu med dessa."
Det måste ske en stor förändring i hanteringen av unga vuxna brottslingar, har parlamentsledamöter sagt, baserat på bevis som visar att deras hjärnor fortfarande utvecklas.