这一时期，人们对小儿生理发育变化的认识和瘛疭、痫病，食积、下利等病症诊治均有一定进步，并出现小儿科专著。
西汉淳于意曾治疗齐王中子诣婴儿的“气鬲病”，病症表现为“使人烦懑，食不下，时呕沫”，配用“下气汤”，病儿服后，“一日气下，二日能食，三日即病愈”。这是一例小儿消化不良的病案。所以，当时人们就认识到小儿病常与饮食不当有关，如“小儿常病伤于饱也”（《后汉书·王符传》）。
这一时期，儿科专著已经问世。《汉书·艺文志》录有《妇人婴儿方》，张仲景撰著《伤寒杂病论》时曾参阅过《胎颅药录》一书，流传至今的《金匮要略》中有治“小儿疳虫蚀齿方”，用雄黄粉、葶苈末、猪脂制成“点药”，蘸烙病灶局部，是一种较好的外治法。此外，张仲景弟子卫讯（一作卫沈），知书博学，独擅妇婴之病，据传曾撰有《小儿颅囟经》三卷，上述几种著作惜均已失传。
秦汉时期，望色、切脉、问诊等常用中医诊断方法已在儿科得到普遍应用，有关小儿病的治疗方法，也趋于多样化，如汤剂、丸药、蘸烙、针、砭等，其中外治法占有重要地位。
在病因方面，除了强调饮食因素之外，还重视先天禀赋，如王充在《论衡·气寿篇》中指出：“禀气渥则其体强，体强则其命长。气薄则其体弱，体弱则命短，命短则多病。”认识到先天因素与后天体质强弱、寿夭有一定关系。
与上述认识和治疗技术提高的同时，对先天性畸形也有确切的记述。如《汉书·五行志》载：“长安女子有生儿，两头，异颈，面相乡（向），四臂，共胸，俱前乡（向），尻上有目，长二寸所。”这是我国儿科史上最早有关婴儿先天畸形的描述。
汉代的一些统治者出于充实兵员与增加劳力之需要十分重视妇幼保育，并给予奖励。元和二年（公元85年）规定：产子者可免税三年，怀孕者，发给胎养谷三斛，其夫免税一年。对无父母亲属的婴儿，及有子而无力抚养者，还发给一定的抚养费。上述措施，对于维护婴幼儿的健康成长，起到较为积极的作用。
