Angka kematian bayi merupakan indikator kesehatan dan kesejahteraan suatu negara. Pengelompokkan bayi menurut WHO dibagi atas masa neonatal dan postneonatal. Sehingga mengetahui determinan pada setiap kategori merupakan sesuatu yang penting untuk dilakukan. Analisis data survei menggunakan data SUPAS 2015 dilakukan untuk melihat determinan sosial kematian bayi. Analisis menggunakan regresi logistic dan regresi linear untuk mengestimasi angka kematian bayi pada setiap provinsi di Indonesia. Hasil penelitian didapatkan bahwa kematian neonatal disebabkan oleh faktor yang bersifat endogen seperti usia ibu melahirkan dan paritas, sedangkan postneonatal disebabkan oleh faktor yang bersifat eksogen, seperti pendidikan ibu, sosial ekonomi, dan faktor lingkungan. Model determinan sosial yang dibentuk dapat menjelaskan kematian pada setiap provinsi sebesar 78%. Berdasarkan telaah didapatkan proporsi kematian neonatal terhadap kematian bayi semakin tinggi seiring dengan rendahnya angka kematian bayi. Artinya tingkat kesehatan di Indonesia semakin baik. Diharapkan kepada pemerintah dalama mengatasi neonatal lebih fokus ke faktor endogen dan postneonatal ke faktor eksogen. Selanjutnya variabel determinan sosial menjadi fokus untuk menurunkan angka kematian bayi.