Bayi prematur tidak pernah menjadi andalan cerebral palsy pediatrik dan hal ini tidak terlepas dari karakteristik mereka. Kelahiran prematur didefinisikan sebagai kelahiran setelah usia kehamilan 28 minggu dan sebelum usia kehamilan 37 minggu, dan biasanya bayi dengan berat badan lahir rendah, dengan berat antara dua dan lima pon. Kelahiran prematur adalah hasil dari berbagai faktor yang dapat menyebabkan kerusakan pada janin. Misalnya, ketika seorang wanita hamil mengalami malnutrisi berat, menderita penyakit akut dan kronis, serta berbagai penyakit demam, maka suplai oksigen ke janin tidak akan mencukupi. Wanita hamil dibebani dengan energi fisik dan mental yang berlebihan, cairan ketuban yang berlebihan, kehamilan kembar, serta fibroid uterus dan malformasi uterus, yang kesemuanya dapat memengaruhi aliran darah ke plasenta dan membuatnya berfungsi secara tidak normal, sehingga menyebabkan persalinan prematur dan kerusakan pada janin. Jika kelahiran bayi prematur bertepatan dengan periode perkembangan dan perubahan otak yang cepat, maka akan lebih besar kemungkinannya untuk menderita kerusakan otak daripada bayi cukup bulan. Misalnya, area di sekitar ventrikel otak pada usia 26-36 minggu sangat rapuh dan rentan terhadap faktor-faktor yang merugikan seperti perdarahan intrakranial, yang dapat menyebabkan obstruksi aliran darah vena, yang menyebabkan emboli vena dan kerusakan materi putih sekunder pada otak. Bayi prematur juga rentan terhadap cerebral palsy pediatrik karena ibu mereka. Misalnya, bayi prematur sering tidak diberi nutrisi yang memadai karena kesulitan makan, sehingga kekurangan energi untuk perkembangan otak, dan semakin kecil berat badan mereka, semakin tinggi peluang mereka untuk mengembangkan cerebral palsy. Bayi prematur juga rentan terhadap penyakit seperti sindrom gangguan pernapasan dan apnea, yang dapat menyebabkan gangguan pernapasan dan kekurangan oksigen, yang semuanya dapat menjadi penyebab cerebral palsy.