Resumo Objetivo Descrever as tendências de morbimortalidade por câncer em jovens de 0 a 19 anos nos municípios de Petrolina (PE) e Juazeiro (BA). Método Série histórica de morbimortalidade por câncer infantojuvenil dos residentes em Petrolina (PE) e Juazeiro (BA), no período de 2004 a 2013, usando dados do Sistema de Informação de Internação Hospitalar e Sistema de Informação de Mortalidade. As taxas de internação e mortalidade foram padronizadas por idade, tendo sido realizada análise de tendências pelo modelo de regressão Joinpoint. Resultados As taxas de internação e de mortalidade foram mais altas em Petrolina comparadas com as de Juazeiro. Taxas de mortalidade acima de 60/1.000.0000 em ambos os municípios encontram-se acima das taxas de mortalidade brasileiras (40,28/1.000.000) e das taxas de mortalidade do Nordeste (35,62/1.000.000) para o período de 2001 a 2005. Conclusão Houve tendência de aumento significante das taxas de internação e aumento sem significância estatística das taxas de mortalidade nos dois municípios, o que pode estar relacionado à melhoria no acesso ao serviço especializado de oncologia pediátrica, ao diagnóstico tardio e à exposição ambiental a agrotóxicos.