目的探讨血清微小RNA-101-3p（miR-101-3p）、多肽N-乙酰半乳糖胺转移酶1（GALNT1）与乳腺癌新辅助化疗（NAC）疗效及预后的关系。方法选取2017年1月至2019年8月在该院行NAC的203例乳腺癌患者作为乳腺癌组，根据NAC疗效分为无效组和有效组，根据5年生存情况分为死亡组和存活组。选取同期来院体检的203例健康女性作为对照组。检测并比较临床资料及血清miR-101-3p、GALNT1水平。通过在线数据库预测miR-101-3p与GALNT1的结合位点，采用Pearson相关法分析乳腺癌患者血清miR-101-3p与GALNT1的相关性。通过多因素非条件Logistic回归、Cox回归分析血清miR-101-3p、GALNT1与乳腺癌患者NAC疗效及预后的关系，采用受试者工作特征（ROC）曲线分析血清miR-101-3p、GALNT1对乳腺癌患者NAC治疗无效和死亡的预测价值。结果与对照组比较，乳腺癌组血清miR-101-3p表达水平降低，GALNT1水平升高，差异有统计学意义（P＜0.05）。乳腺癌患者血清miR-101-3p与GALNT1呈负相关（P＜0.05）。Ki-67高表达、术后腋窝淋巴结转移≥4个和GALNT1高表达为乳腺癌患者NAC治疗无效的独立危险因素（P＜0.05），miR-101-3p高表达为独立保护因素（P＜0.05）。TNM分期Ⅲ期、术后腋窝淋巴结转移≥10个和GALNT1高表达为乳腺癌患者NAC治疗无效的独立危险因素（P＜0.05），miR-101-3p高表达为独立保护因素（P＜0.05）。血清miR-101-3p、GALNT1联合检测乳腺癌患者对NAC治疗无效、死亡的预测效能高于二者单独预测（均P＜0.05）。结论乳腺癌患者血清miR-101-3p低表达，GALNT1高表达，与NAC疗效及预后密切相关，二者联合对与NAC疗效及预后均具有较高的预测价值。