Objetivo: Algumas evidências sustentam que os testes de sentar e levantar (TSL) podem ser usados para avaliar o desempenho muscular, pois são seguros, de rápida realização, apresentam poucos custos e têm alta confiabilidade em pacientes com doença renal crônica em hemodiálise. Portanto, o objetivo deste estudo foi avaliar a associação de três protocolos do TSL com a saída de força muscular de extensão e flexão do joelho medida por dinamometria manual em pacientes em hemodiálise e indivíduos sem doença renal crônica. Métodos: Este estudo transversal incluiu um grupo de pacientes em hemodiálise [n = 60; 59,5 (16,8) anos, 55% feminino] e um grupo controle [n = 60; 43,0 (11,8) anos, 50% feminino]. As avaliações foram realizadas em dois dias e os participantes foram submetidos à três protocolos do TSL (TSL de 5 repetições, TSL de 10 repetições e TSL de 30s) ou a avaliação de saída de força muscular dos extensores e flexores de joelho por dinamometria manual de acordo com a randomização. Os pacientes incluídos no grupo de hemodiálise foram avaliados antes do início da segunda ou terceira sessão de diálise da semana. Os participantes do grupo controle foram avaliados no momento mais conveniente. Resultados: O grupo hemodiálise apresentou saída de força muscular reduzida de extensão (57,8 ± 2,2 vs. 91,7 ± 4,3 N.m) e flexão do joelho [19,8 (11,0) vs. 33,4 (20,4) N.m], maior tempo para realizar os TSL de 5 repetições (11,1 ± 0,4 vs. 8,5 ± 0,3s) e de 10 repetições [22,4 (9,1) vs. 17,3 (7,3)s] e menor número de repetições no TSL de 30s [12,5 (4,0) vs. 17,0 (6,0)] quando comparado ao grupo controle, respectivamente. Os três TSL foram associados à saída de força muscular de extensão do joelho no grupo hemodiálise, no qual o TSL de 10 repetições apresentou a melhor associação. O modelo de regressão linear múltipla mostrou que o tempo do TSL de 10 repetições foi significativamente associado com a saída de força muscular de extensão do joelho, sexo e índice de massa corporal (R2= 0,47; R2 ajustado= 0,42). No entanto, a única associação entre o TSL e a saída de força muscular de extensão do joelho no grupo controle foi encontrada no TSL de 10 repetições (R2= 0,20; R2 ajustado= 0,13). Conclusões: Os três protocolos do TSL foram associados à saída de força muscular de extensão de joelho em pacientes em hemodiálise. Entretanto, o TSL de 10 repetições foi o melhor protocolo para estimar o torque muscular do quadríceps nesses pacientes.