El peso al nacer (PN) es un indicador ampliamente utilizado de la salud neonatal, siendo el bajo peso al nacer (BPN) asociado a mayores riesgos de morbilidad y mortalidad. La predicción oportuna y precisa del BPN es crucial para garantizar la salud y el bienestar de los recién nacidos. A pesar de los recientes avances en el aprendizaje automático en la clasificación del PN basada en rasgos fisiológicos de la madre y resultados de ultrasonido, el estado materno en micronutrientes esenciales para el desarrollo fetal aún no se ha explotado completamente para la predicción del PN. Este estudio tiene como objetivo evaluar el impacto de los factores nutricionales maternos, específicamente las concentraciones plasmáticas de vitamina B12, folato y anemia a mitad del embarazo en la predicción del PN. Este estudio analizó datos de 729 mujeres embarazadas en Tarragona, España, para la predicción temprana del PN y analizó el impacto y la contribución de cada factor utilizando un gráfico de dependencia parcial y la importancia de las características. Utilizando un método de conjunto de superaprendizaje con validación cruzada de diez pliegues, el modelo logró una precisión de predicción del 96.19% y un AUC-ROC de 0.96, superando los enfoques de modelo único. El estado de vitamina B12 y folato se identificó como predictores significativos, subrayando su importancia en la reducción del riesgo de BPN. Los hallazgos destacan el papel crítico de los factores nutricionales maternos en la predicción del PN y sugieren que el monitoreo de los niveles de vitamina B12 y folato durante el embarazo podría mejorar la atención prenatal y mitigar las complicaciones neonatales asociadas con el BPN.