集中治療室（ICU）は病院内に設けられた，重症で緊急を要する患者を24時間態勢で管理・治療する施設のことで，その新生児用のものをいう。略称NICU。極小で生まれた未熟児や仮死状態で生まれた新生児を対象とした施設。通常は産婦人科に併設され，病気をもつ妊婦や切迫流産の可能性の高い妊婦を対象にした母体胎児集中治療室と連携することも多い。また，特に専門性の高いものは新生児特定集中治療室とよばれ，バイオクリーンルーム（無菌状態が確保された部屋）であること，単独の自家発電装置をもっていること，当直医が他の病棟との兼務でないことが必要条件とされ，こうした施設を設けている病院の場合は，独立した新生児科を設置している例が多い。
