Introdução: O Programa Mais Médicos (PMM) foi criado com a finalidade de prover médicos para as regiões mais necessitadas, considerando-se que a presença do médico na Atenção Básica atua em demandas como promoção e vigilância da saúde, prevenção, diagnóstico e tratamento de doenças. Objetivo: Objetivou-se avaliar a efetividade do PMM em Pernambuco utilizando internamentos e óbitos por hipertensão arterial (HA) e diabete mellitus (DM) como condições traçadoras. Métodos: Estudo de corte transversal, do tipo antes e depois, nos períodos 2011–2013 e 2014–2016. Os dados foram obtidos do Sistema de Informação Hospitalar do Sistema Único de Saúde (SIH/SUS) do Departamento de Informática do SUS (DATASUS), considerando o estado e suas mesorregiões. Resultados: Foi observada redução do número de internamentos no estado, 27% por HA e 26% por DM. Por HA, houve queda nos internamentos de 58% no Sertão, maior se por urgência. Os óbitos por HA diminuíram em quase todas as mesorregiões, e no estado houve queda de 41%; exceção para a Região Metropolitana do Recife, que aumentou o percentual. Por DM, a redução dos internamentos foi menor se comparada à daqueles por HA, e houve aumento dos internamentos por urgência na Zona da Mata e no Sertão do São Francisco. Os óbitos por DM reduziram em todas as mesorregiões, totalizando 42% no estado. Conclusões: O PMM mostrou-se efetivo na redução de internamentos e óbitos por HA e DM em Pernambuco, caracterizando-se como importante programa para o fortalecimento da Atenção Básica, especialmente para a redução de complicações de condições sensíveis. Destaca-se a necessidade do profissional médico para a ampliação da assistência, principalmente em regiões carentes e desprovidas de médicos.