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对窒息新生儿进行初步复苏和有效的正压通气后，如仍无反应，心率＜60次/min，脉搏血氧饱和度未能达到目标血氧饱和度，可能伴有酸中毒，心肌功能受到抑制，心脏不能有力地收缩和泵血，此时单纯的正压通气并不能将氧气输送至全身，应开始胸外按压。胸外按压通过增加胸腔内压力，使血液循环至重要脏器，尤其是向大脑提供含氧血液。开始胸外按压前应进行气管插管并且吸氧浓度已逐渐提高至100%。
有效正压通气30s后心率仍＜60次/min。在正压通气同时须进行胸外按压。
要进行有效的胸外按压需要两个人同时操作，一个人进行胸外按压，另外一个人继续正压通气。
1.按压位置 胸骨下1/3（两乳头连线中点下方），避开剑突。
2.按压深度 约为胸廓前后径的1/3。新生儿复苏过程中，主要困难是在胸外按压期间无法准确评估胸外按压深度。按压深度过小会导致心输出量不足，而按压深度过大会导致过度压缩，引起肋骨骨折、心脏挫伤和胸部损伤。按压和放松的比例为按压时间稍短于放松时间，放松时拇指或其他手指不能离开胸壁，不然会浪费时间重新定位、丧失按压深度的控制和损伤心前区皮肤。
3.按压方法
（1）拇指法 操作者双手拇指重叠或并列，拇指的指腹部按压胸骨，与其余四指双手环抱胸廓支撑背部，拇指第一关节应弯曲，垂直按压在胸骨和脊柱间的心脏区域；拇指法能更好地控制按压深度，产生更高的血压和冠状动脉灌注压，操作者不易疲劳，加之采用气管插管正压通气后，拇指法可以从婴儿的侧面或从新生儿的头部上方进行，不影响脐静脉插管，是胸外按压的首选方法。但如果新生儿体型太大而操作者手太小时无法有效操作。
（2）双指法 操作者右手示指和中指2个指尖放在胸骨上用指腹部进行按压，左手支撑背部。方便脐静脉置管，适合手掌偏小的复苏者。但按压时间长时更容易疲劳，按压深度较难控制。
胸外按压时，需气管插管正压通气，同时将氧浓度上调至100%，并进行脉搏血氧饱和度和三导联心电监测，考虑脐静脉置管。
4.胸外按压与正压通气的配合 新生儿复苏时，胸外按压需与正压通气配合进行。胸外按压与正压通气的比例应为3∶1，即每2s有3次胸外按压和1次正压通气，达到每分钟90次胸外按压和30次正压通气共120个动作。操作时，胸外按压者边按压边大声数“1-2-3-呼吸”，正压通气者，听到“呼吸”时，正压通气1次。
5.胸外按压时心率的评估 胸外按压开始后60s新生儿的自主循环可能才得以恢复，因此在建立了协调的胸外按压和正压通气60s后再评估心率。尽量避免中断胸外按压，因为按压中断后，冠状动脉灌注减少，延迟心脏功能的恢复。
正确的胸外按压配合正压通气后，当心率＞60次/min时，可停止胸外按压，以40~60次/min的频率继续正压通气。如心率＜60次/min，检查正压通气和胸外按压操作是否正确，以及是否给予了100%氧气。如果通气和按压操作皆正确，做紧急脐静脉置管，给予肾上腺素。