Objetivo: Compreender os principais desafios da ventilação mecânica e extubação pediátrica nas Unidades de Terapia Intensiva. Metodologia: É um estudo de uma revisão integrativa, o qual teve a seguinte pergunta norteadora: “Quais são os desafios da ventilação mecânica e extubação pediátrica nas Unidades de Terapia Intensiva?”. Os critérios seletivos de inclusão e de exclusão foram determinados pela fundamentação temática da pesquisa, e para investigação, permaneceram artigos em inglês e português; publicados a partir do ano de 2019 a 2024. Foi utilizada a seguinte combinação de Descritores em Ciências da Saúde (DeCS/ MeSH) na Scielo (Scientific Electronic Library Online). Resultados e Discussão: A ventilação mecânica invasiva (VMI), oferece à criança um suporte ventilatório adequado, em condições de insuficiência respiratória que pode ser decorrente de complicações respiratórias de origem pulmonar ou não pulmonar. As principais complicações relacionadas ao uso prolongado de VM são lesão pulmonar, barotrauma, repercussões hemodinâmicas, insuflação inadequada do balonete, atrofia muscular respiratória, tromboembolismo, pneumonia, trauma da via aérea pela instituição da via aérea artificial, o que ocasiona prolongamento do uso da VM e aumento do tempo de internação em UTI. A falha de extubação, geralmente, cursa com a necessidade de retorno do paciente à sedação, novo processo de desmame ventilatório, como também risco aumentando para pneumonias e atelectasias. Considerações Finais: Conclui-se que a ventilação mecânica, bem como a extubação deve se pautar na avaliação criteriosa da hemodinâmica do paciente. Todavia, é importante salientar que esse artigo possui algumas limitações por ser embasado em uma pesquisa fundamentada em dados secundários. Desse modo, seria interessante realizar um recorte de faixa etária mais específico, neonatal e pediátrico.