Objetivo: Analisar e discutir sobre os principais métodos utilizados para monitorização neurológica em pacientes críticos nas unidades de terapia intensiva. Metodologia: Trata-se de uma revisão integrativa da literatura, realizada por meio da análise de literaturas na base de dados da PUBMED e na BVS, sendo elas: MEDLINE, LILACS e IBECS. Foram utilizados os Descritores em Ciências da Saúde em cruzamento com o operador booleano and, posteriormente, com a aplicação dos critérios de elegibilidade foram selecionados oito artigos para compor essa revisão. Resultados e Discussão: Conforme os achados qualitativos e quantitativos, os métodos mais empregados na monitorização neurológica nas unidades de terapia intensiva se dá por meio da utilização do eletroencefalograma, bioquímica metabólica, cateteres invasivos que registram a pressão intracraniana e o uso da pressão de perfusão cerebral, entre outros, para o monitoramento e acompanhamento dos pacientes graves. Considerações Finais: Em síntese, a monitorização neurológica é uma ferramenta imprescindível na avaliação e manejo de pacientes críticos, possibilitando a implementação de neuromonitoramento e possíveis diagnósticos precoces, e consequentemente, impulsionar a qualidade dos cuidados da assistência especializada aos pacientes críticos.