Neonatolodzy ściśle współpracują z neurologami dziecięcymi w celu diagnozowania i leczenia zaburzeń neurologicznych u noworodków. Wykonują badania neurologiczne, zlecają specjalistyczne badania obrazowe, wspólnie ustalają plany leczenia. W zależności od zaburzenia leczenie może obejmować przyjmowanie leków, fizjoterapię lub inne interwencje mające na celu optymalizację wyników neurologicznych dziecka.