Royal College of Midwives (RCM) säger att det finns en brist på barnmorskor och en nedgång i studenter och eventuella framtida nedskärningar kommer att riskera kvaliteten på tjänsterna.
Den walesiska regeringen sade att antalet barnmorskeutbildningsplatser som beställts steg igen i år.
Det sades också att alla moderskapsenheter måste uppfylla rekommendationer om hur många barnmorskor som behövs för säkra tjänster.
Det är andra året som RCM har genomfört en rapport från State of Materity Services i Wales, England, Skottland och Nordirland.
"Wales såg en trimning av antalet utbildningar under 2011/12 jämfört med föregående år. Det är av denna anledning, och nedgången i barnmorska siffror där, som RCM sätter Wales på vakt, "sa rapporten.
"Vi ringer ännu inte larmklockan, men vi är redo att göra det; beslutsfattarna i Wales måste vända denna försämrade situation."
Det fortsatte med att bristen på barnmorskor som har dykt upp måste "bortskaffas utan dröjsmål".
"Regeringen i Cardiff bör agera nu", sade rapporten. "Den brist som vi har identifierat i Wales bör lätt elimineras - och vi uppmanar regeringen i Wales att göra just detta.
"Med tanke på den växande bristen på barnmorskor i Wales måste antalet barnmorskor som studerar upprätthållas; eventuella ytterligare nedskärningar skulle äventyra den framtida kvaliteten på moderskapstjänsterna."
Antalet barnmorskor minskade i Wales i den senaste årliga undersökningen 2011, där siffrorna var 12 % lägre än 2008, och RCM sade att det var tredje året i rad då antalet barnmorskor som arbetade i NHS i Wales minskade.
"Mellan 2001 och 2011 medan antalet födda barn steg med strax under 5000, ökade antalet heltidsekvivalenter barnmorskor med bara 35.
"I förra årets State of Maternity Services rapport rapporterade vi om en växande brist på barnmorskor i Wales. Vi tror att detta kvarstod 2011; medan antalet födslar sjönk lite, minskade också antalet barnmorskor."
Men Wales har sett en 34-procentig minskning i födslar till flickor under 16 år.
I England har antalet barnmorskor i NHS fortsatt att stiga på grund av den brittiska regeringens goda arbete, enligt rapporten.
En talesperson från den walesiska regeringen sade: " Antalet barnmorskeutbildningsplatser som beställts har ökat igen i år från förra årets antal.
"Beslut om utbildningsplatser baseras på vad NHS behöver för att upprätthålla service, serviceutveckling, personalens antal och åldersprofil samt avhoppsfrekvensen från kurserna. Det är tydligt att man i planerna också tar hänsyn till de barnmorskor som redan är i utbildning och när dessa förväntas ta examen och träda in i arbetskraften.
"NHS-organisationerna ansvarar för att se till att de har rätt antal anställda och kompetensmix för att möta fluktuerande efterfrågan. Sedan 1999 har barnmorskepersonalen, inklusive barnmorskor och barnmorskor, ökat med 12 % i Wales.
"Vi kräver att alla moderskapsenheter i Wales följer Birth Rate Plus - som rekommenderas av Royal College of Midwives - på det antal barnmorskor som krävs för att leverera säkra tjänster."
Försämrad moderskapsvård i Wales måste vändas utan dröjsmål, barnmorskor har varnat.