OBJETIVO: Avaliar a ingestão de energia, de macro e de micronutrientes por adolescentes no primeiro e no segundo trimestres de gestação e estimar sua associação com o peso do concepto ao nascer. MÉTODOS: Estudo longitudinal, incluindo 139 gestantes adolescentes atendidas em serviço de pré-natal de maternidade pública, acompanhadas desde o primeiro trimestre gestacional até o puerpério imediato. Aplicou-se um questionário de frequência de consumo alimentar no primeiro e no segundo trimestres de gestação. O peso e a idade gestacional ao nascer dos recém-nascidos foram coletados dos prontuários hospitalares. Foram estimados médias e intervalo de confiança de 95%. O método dos resíduos foi utilizado para ajustar o consumo de nutrientes pelo consumo energético total. Modelos de regressão linear múltipla foram desenvolvidos para identificar os fatores associados ao peso ao nascer. RESULTADOS: O consumo médio de proteínas (p=0,02), lipídeos (p=0,02), ácidos graxos saturados (p=0,02) e monoinsaturados (p=0,05), colesterol (p=0,01), cálcio (p<0,01), potássio (p=0,01) e fósforo (p<0,01) foi mais elevado entre gestantes que tiveram filhos com peso ao nascer acima de 2500g. Idade gestacional ao parto (β=105,8; p<0,01), número de consultas de pré-natal (β=34,1; p=0,04), consumo de ácidos graxos poli-insaturados (β=7,5; p=0,04) e de ômega-3 (β=74,3; p=0,05) e de colesterol (β=0,4; p=0,04) foram variáveis preditoras do peso ao nascer em modelos de regressão linear múltipla. CONCLUSÃO: O perfil lipídico da dieta da mãe foi o principal preditor do peso do concepto ao nascer, e os resultados sugerem que o acompanhamento nutricional deva ser incluído na rotina dos serviços de atenção pré-natal.