This study assesses the overall spatial variations and neighbourhood‐level “hot spots” of low birth weight and preterm birth incidence within three public health units in Ontario, Canada. The analysis uses a stepwise approach of intra‐class correlation analysis, a spatial scan statistic, and multilevel spatial modeling. Results show that neighbourhood level variation accounts for only 2–3 percent of the total variation of adverse birth outcomes in the study area. However, strong spatial autocorrelation is observed at the neighbourhood level, and spatial clusters of relatively high adverse birth outcome rates exist in areas that are associated with environmental risks, including pollution sources and proximity to highways. Thus, although estimated neighbourhood impacts on adverse birth outcomes are small compared with those of individual‐level risks, local high potential environmental risk areas are identifiable. Environmental surveillance and spatial statistical analysis should be conducted regularly by local health authorities to identify and monitor the impact of environmental changes on health in general and on birth outcomes in particular. Specific community‐oriented health interventions may be required to reduce observed local health impacts. Les effets des conditions spatiales et environnementales sur les issues de grossesse défavorables en Ontario Cette étude évalue les variations spatiales globales et les « endroits névralgiques »à l’échelle des quartiers à l’égard du faible poids des nouveaux nés et de la prévalence des naissances prématurées dans trois directions de santé publique en Ontario, Canada. Pour ce faire, une approche par étapes a été adoptée reposant sur une analyse des corrélations intra classes, un balayage statistique spatial (spatial scan statistic) et une modélisation spatiale multi‐niveaux. Les résultats révèlent que les écarts entre les quartiers représentent seulement de 2 à 3 pour cent de la variation totale des issues de grossesse défavorables dans notre terrain d’étude. Cependant, une forte auto corrélation spatiale au niveau des quartiers a été observée ainsi que l’existence de grappes spatiales où les taux d’issues de grossesse défavorables sont relativement élevés, comme dans les milieux exposés à des risques environnementaux tels que les sources de pollution et la proximité des autoroutes. Par conséquent, bien que, selon les estimations, les effets de quartier sur les issues de grossesse défavorables soient faibles comparativement aux risques associés aux individus eux‐mêmes, des zones locales de risques environnementaux potentiellement élevés ont été recensées. Un programme de surveillance environnementale et d’analyse statistique spatiale devrait être coordonné sur une base régulière par le service local de santé publique afin de définir et contrôler les effets des changements environnementaux sur la santé globale et sur les issues de grossesse en particulier. Des interventions de santé ciblées et axées sur les communautés seraient nécessaires pour que les effets observés sur la santéà l’échelle locale soient atténués.