Objetivo: analisar a evolução temporal das hospitalizações, de crianças menores de cinco anos, por condições sensíveis à atenção primária em Teresina-PI, Brasil, de 2003 a 2012.Métodos: trata-se de estudo retrospectivo, descritivo e quantitativo, realizado a partir de dados secundários extraídos da Rede Interagencial de Informações para a Saúde, disponíveis no sítio eletrônico do Departamento de Informática do Sistema Único de Saúde. As hospitalizações foram analisadas em dois grupos etários: crianças menores de um ano de idade e crianças entre um e quatro anos de idade.Resultados: apesar das flutuações no período analisado, a taxa de hospitalizações teve um decréscimo de 71,88 %. Em crianças menores de um ano, o declínio foi de 71,49 % e, com idade entre um e quatro anos, a redução foi de 72,30 %. A maioria das hospitalizações ocorreu no sexo masculino, e as causas que predominaram foram gastroenterites infecciosas e pneumonias bacterianas.Conclusões: as hospitalizações por condições sensíveis à atenção primária tiveram um declínio ao longo da década analisada, entretanto houve um predomínio de condições sensíveis que poderiam ser evitadas ou até mesmo solucionadas se fossem aplicadas as medidas disponíveis e de baixo custo nos serviços primários de saúde.