Este trabalho objetivou caracterizar internações de residentes no Paraná, Brasil, ocorridas no período neonatal em município diferente do de residência, entre 2008 e 2019, e descrever redes de deslocamento para o primeiro e o último biênio da série, correspondentes aos períodos anterior e posterior a iniciativas de regionalização dos serviços de saúde no estado. Dados sobre internações de crianças com idade entre 0 e 27 dias foram obtidos por meio do Sistema de Informações Hospitalares do Sistema Único de Saúde (SIH-SUS). Para cada biênio e regional de saúde, foram calculados a proporção de internações ocorridas fora do município de residência, a distância média ponderada pelo fluxo dos deslocamentos, bem como indicadores de saúde e de oferta de serviços. Modelos mistos foram ajustados para avaliar a tendência bianual dos indicadores e para verificar fatores associados à taxa de mortalidade neonatal (TMN). No total, 76.438 internações foram selecionadas, variando de 9.030, em 2008-2009, a 17.076, em 2018-2019. A comparação entre as redes obtidas para 2008-2009 e as existentes em 2018-2019 evidenciou aumento no número de destinos frequentes e na proporção de deslocamentos dentro da mesma regional de saúde. Observou-se tendência decrescente para a distância, para a proporção de nascidos vivos com Apgar no quinto minuto ≤ 7 e para a TMN. Na análise ajustada para a TMN, além do efeito de biênio (-0,64; IC95%: -0,95; -0,28), apenas a proporção de nascidos vivos com idade gestacional inferior a 28 semanas apresentou significância estatística (4,26; IC95%: 1,29; 7,06). A demanda por assistência hospitalar no período neonatal aumentou ao longo do período estudado. As redes de deslocamento sugerem impacto positivo da regionalização, embora o investimento em regiões com potencial para se tornarem polos assistenciais seja necessário.