Embora seja notório que a cobertura do Sistema de Informação sobre Nascidos Vivos (SINASC) esteja crescendo e que a qualidade da informação venha melhorando, desde a sua implantação, sabe-se que a enumeração de nascidos vivos ainda não é completa no Brasil. Neste trabalho, objetiva-se analisar as desigualdades da proporção do baixo peso ao nascer no Brasil, em 2005, segundo alguns aspectos como o geográfico, o tamanho da população do município e a escolaridade da mãe. Analisou-se, igualmente, a influência da atenção pré-natal. Considerando a totalidade dos nascidos vivos, evidenciou-se o paradoxo do baixo peso ao nascer, ou seja, foram encontrados percentuais mais elevados nas áreas de maior desenvolvimento sócio-econômico. Os resultados paradoxais são explicados, principalmente, pela menor sobrevida e registro inadequado dos prematuros nos municípios mais pobres. Levando-se em conta os nascidos vivos a termo de gestação não-múltipla, foram encontradas desigualdades por grau de escolaridade da mãe. Sugere- se que o atendimento pré-natal abrangente e com qualidade poderia ter um impacto maior na redução dos resultados adversos da gestação, contribuindo para a diminuição das desigualdades sócio-econômicas da saúde perinatal no Brasil.Although the Brazilian Information System on Live Births (SINASC) has expanded its coverage and improved its data quality since the system was implemented, the live birth count in Brazil is still not complete. The current study analyzes inequalities in low birth weight in Brazil in 2005, based on geographic factors, municipality of residence, maternal schooling, and prenatal care. An analysis of all live births showed a low birth weight paradox, namely high percentages in areas with the highest socioeconomic development. The main explanation for these paradoxical findings involves shorter neonatal survival and inadequate recording of premature births in poorer municipalities. Considering at-term live births from non-multiple gestations, inequalities were found in maternal schooling. Comprehensive, quality prenatal care could have a greater impact by reducing negative outcomes of gestation and decreasing the socioeconomic inequalities of perinatal health in Brazil