Mannen är på sannolika skäl misstänkt för grovt vållande till annans död och grov misshandel men också för en misshandel tidigare i år där bebisen fördes till sjukhus med lårbensbrott.
Den utredningen lades ned eftersom brott inte kunde styrkas men tas nu in i den nya utredningen.
– När vi har grova brott tittar vi också på tidigare utredningar. Det är en normal procedur, säger kammaråklagare Carina Gustafsson, till P4 Väst.
Pappan har nekat till anklagelserna och säger att barnet var sjukt dagarna innan det avled. Barnets mamma som tidigare suttit anhållen har försatts på fri fot men är fortfarande misstänkt för brott. Också hon nekar till alla anklagelser.