新生兒溶血病最嚴重的并發癥是膽紅素腦病。

新生兒溶血病是由于母嬰血型不合，母親體內產生的抗體通過胎盤進入胎兒體內，與胎兒紅細胞表面抗原發生免疫反應，導致紅細胞大量破壞。其最嚴重的并發癥是膽紅素腦病，又稱核黃疸，多發生在新生兒出生后一周內，表現為嗜睡、反應低下、肌張力減低等癥狀，如沒有及時診治，會造成嚴重的神經系統后遺癥，如聽力障礙、智力下降、共濟失調等。

所以，新生兒溶血病需早期確診并積極治療，以預防膽紅素腦病的發生。