Objetivo: investigar a relação entre carga de trabalho e o registro de cansaço e impotência em profissionais de enfermagem na linha de frente contra a COVID-19. Método: estudo misto, na etapa transversal com 91 profissionais de um hospital público do Rio Grande do Sul, 31 dos quais foram entrevistados em profundidade. Utilizaram-se o Self-Reporting Questionnaire, Perceived Stress Scale e Oldenburg Burnout Inventory, analisados estatisticamente. Resultados: indicam correlação positiva moderada entre cansaço e impotência (p<0,01), ambos correlacionados positivamente com carga de trabalho (p<0,05) e negativamente com experiência profissional (p<0,05). Regressões lineares indicaram o tempo de exercício profissional como preditor negativo (p<0,05) para cansaço e impotência e o número de horas trabalhadas na semana como preditor positivo do cansaço (p<0,05) e adjuvante no modelo final para impotência (p=0,089), com bom ajuste (p=0,013). Conclusões: é necessário ajustar a proteção das equipes em relação ao volume e à extensão das jornadas de trabalho.