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A obesidade é uma grande epidemia global e um fardo para a sociedade e os sistemas de saúde. É um fator de risco bem conhecido para uma série de condições médicas crônicas com alta morbidade e mortalidade. Este estudo teve como objetivo fornecer uma estimativa dos custos diretos associados ao atendimento ambulatorial e hospitalar de doenças relacionadas ao sobrepeso e à obesidade na perspectiva do Sistema Único de Saúde (SUS). O risco atribuível populacional (RAP) foi calculado para doenças selecionadas relacionadas ao sobrepeso e obesidade e com os seguintes parâmetros: Risco relativo (RR) ≥ 1,20 ou RR ≥1,10 e < 1,20, mas importante problema de saúde pública devido à sua alta prevalência. Após ampla busca na literatura, duas meta-análises foram selecionadas para fornecer RR para cálculo do PAR. As taxas de prevalência de sobrepeso e obesidade em brasileiros com ≥18 anos foram obtidas de grande inquérito nacional. A base de dados nacional de saúde (DATASUS) foi utilizada para estimar o custo anual do Sistema Único de Saúde (SUS) com as doenças incluídas na análise. Os valores extraídos foram estratificados por sexo, tipo de serviço (internação ou ambulatorial) e ano. Os dados foram coletados de 2008 a 2010 e os resultados refletem a média de 3 anos. Os custos brasileiros foram convertidos em dólares norte-americanos durante a análise utilizando uma base de paridade de poder de compra (2010). Os custos totais estimados em um ano com todas as doenças relacionadas ao sobrepeso e à obesidade são de US$ 2,1 bilhões; US$ 1,4 bilhão (68,4% dos custos totais) devido a internações e US$ 679 milhões devido a procedimentos ambulatoriais. Aproximadamente 10% desses custos são atribuíveis ao sobrepeso e à obesidade. Os resultados confirmam que o sobrepeso e a obesidade representam um grande fardo econômico para o sistema de saúde brasileiro e para a sociedade. O conhecimento destes custos será útil para futuras análises económicas de intervenções preventivas e de tratamento.