Objetivo: avaliar a carga de trabalho de enfermagem em uma unidade de internação neonatal e correlacionar com características clínicas dos pacientes. Método: estudo descritivo e transversal, com o Nursing Activities Score em uma unidade neonatal de hospital público de ensino. Foram incluídos pacientes hospitalizados por no mínimo 24 horas, no período de 60 dias. Os dados foram analisados segundo estatística descritiva e inferencial. Resultados: a amostra foi composta por 115 pacientes, com total de 1944 medidas. A média do Nursing Activities Score foi de 73%, obtendo-se média de 74% em leitos de cuidados intensivos e 64% em cuidados semi-intensivos. Conclusão: identificou-se uma alta carga de trabalho, com média de 17,5 horas de assistência a cada recém-nascido nas 24 horas, o que pode ter impacto na segurança da assistência. Peso de nascimento e idade gestacional podem representar incremento à carga de trabalho dos profissionais.