Os índices de mortalidade infantil vêm experimentando uma queda acentuada no Brasil. Apesar disso, a incidência ainda é considerável, principalmente em alguns estratos regionais. Considerando que o Brasil é signatário dos Objetivos do Milênio e que a redução da mortalidade infantil é um item prioritário das políticas de saúde do governo do Paraná, este estudo teve por objetivo gerar informações para implementação dessas políticas, em nível regional. A mortalidade infantil e seus determinantes causais, referentes a 2011, foram analisados nos sete municípios que compõem a 21ª Regional de Saúde, no estado do Paraná. Os resultados indicaram que, mesmo havendo redução em nível regional, alguns municípios permaneceram em alta, principalmente aqueles com menores índices de desenvolvimento. A maior incidência de mortalidade infantil ocorreu em estratos populacionais específicos, relacionados à idade, etnia, escolaridade e renda das mães. Foi também avaliado o impacto de alguns determinantes sociais na ocorrência da mortalidade infantil.