Resumo O objetivo deste trabalho foi analisar a tendência temporal das internações por condições sensíveis à atenção primária (ICSAP), relacionando-a com os gastos em saúde e com a cobertura da Estratégia Saúde da Família (ESF), no município de São Leopoldo, Rio Grande do Sul, no período de 2003 a 2012. Trata-se de um estudo ecológico de tendência de série temporal. Foram utilizados dados secundários, disponíveis no Sistema de Informações Hospitalares do Sistema Único de Saúde, no Departamento de Atenção Básica e no Sistema de Informações sobre Orçamentos Públicos em Saúde. A análise foi realizada mediante comparação das ICSAP por meio de médias móveis trienais e na regressão de Poisson ou binomial negativa. Não foi observada significância estatística na diminuição dos coeficientes de ICSAP e das despesas com atenção primária. Os gastos em saúde, o gasto per capita e a cobertura da ESF aumentaram significativamente, porém sem relação com as ICSAP. Os resultados encontrados apontaram que, apesar dos incrementos nos investimentos financeiros e na cobertura populacional pela ESF, ambos não alcançaram níveis para garantir cuidados de saúde adequados à população.