Introdução: a atrofia muscular e consequente fraqueza dos músculos respiratórios inspiratórios pode ocorrer em pacientes dependentes de ventilação mecânica, dificultando seu desmame ventilatório. A avaliação e treinamento desta musculatura podem ser realizados em unidade de terapia intensiva como modo de fortalecimento muscular respiratório para permitir a retirada do suporte ventilatório. Objetivo: realizar uma revisão integrativa da literatura científica e analisar as melhores técnicas de fortalecimento da musculatura respiratória. Método: trata-se de uma revisão integrativa da literatura científica com levantamento de dados através das bases de dados Google Acadêmico, Scielo, Medline, Pubmed, Lilacs, em português, sobre o treinamento da musculatura respiratória de pacientes em ventilação mecânica, no período de janeiro de 2016 a dezembro de 2020. Resultados: foram selecionados 40 estudos, porém apenas 11 destes estavam relacionados ao tema e foram incluídos neste trabalho, sendo 3 estudos clínicos e 8 revisões de literatura, que mostram que o fortalecimento da musculatura respiratória pode ser benéfico para pacientes dependentes de ventilação mecânica. Conclusão: o treinamento muscular respiratório é muito importante para facilitar o processo de desmame de pacientes em ventilação mecânica, com benefícios variáveis de acordo com a técnica utilizada.