El objetivo del estudio fue analizar el uso de la punción lumbar (PL) en las sospechas de sepsis neonatal tardía. Se utilizó una cohorte de 414 neonatos con peso al nacer <2000 g en tres hospitales de Lima. Se realizó la PL en 45/214 (21,0%) sospechas de sepsis y en 13/48 (27,1%) sepsis confirmadas por hemocultivo. Se diagnosticó meningitis en 8/214 (3,7%) sospechas y en 8/45 (17,5%) episodios en los que se realizó la PL. El tiempo de tratamiento de los episodios sin PL fue similar a los episodios de sepsis con meningitis descartada y menor a los episodios de meningitis. El uso de la PL es bajo, lo que puede resultar en meningitis no diagnosticadas y tratadas inadecuadamente. Es necesario reforzar la importancia de la PL en la evaluación de sepsis neonatal.