Neste estudo, estimou-se a proporção e os fatores associados à subnotificação da tuberculose multirresistente (TB-MDR) no Estado do Rio de Janeiro, Brasil, assim como a proporção de óbitos nesse grupo. Realizou-se um estudo de coorte retrospectiva, utilizando a técnica de relacionamento probabilístico entre sistemas de informação. Os casos com resultado do teste de sensibilidade às drogas (TSA) com padrão TB-MDR registrados no Sistema Gerenciador de Ambiente Laboratorial (GAL), no período 2010 a 2017, foram relacionados com casos notificados no Sistema de Tratamentos Especiais de Tuberculose (SITETB). Regressões logísticas simples e múltipla foram realizadas para estimar os fatores associados à subnotificação. Para verificar o óbito, foi realizada a busca dos casos no Sistema de Informações sobre Mortalidade (SIM) e no portal do Tribunal de Justiça do Estado do Rio de Janeiro. Dos 651 casos TB-MDR no GAL, 165 não haviam sido notificados no SITETB, perfazendo uma subnotificação de 25,4% na amostra. Entre os casos subnotificados, 61 (37%) foram encontrados nos registros de óbito. Na análise múltipla, ter o exame solicitado por um hospital (OR = 2,86; IC95%: 1,72-4,73) esteve associado à subnotificação. No geral, o tempo médio entre a solicitação do exame e a liberação do resultado foi de 113 dias. Entre os casos notificados, o tempo médio entre a solicitação do exame e o início do tratamento foi de 169 dias. Diante disso, é urgente fortalecer as ações de vigilância epidemiológica na TB-MDR, estabelecer e monitorar núcleos de vigilância hospitalar e as rotinas de notificação de TB nos hospitais, rever etapas operacionais, além de unificar os diversos sistemas de informação tornando-os mais ágeis e integrados.