Infecções causadas por isolados multirresistentes de Pseudomonas aeruginosa estão associadas a altas taxas de mortalidade dos pacientes e constituem um dos maiores desafios da terapia antimicrobina na prática clínica. A combinação de beta-lactamases de espectro estendido (ESBL) e carbapenemases em um mesmo isolado clínico pode levar a altas concentrações inibitórias mínimas aos carbapenêmicos e está relacionada a taxas elevadas de resistência a estes fármacos. Genes que codificam estas enzimas estão, frequentemente, localizados em integrons da classe I que, por sua vez, podem ser transportados por um mesmo plasmídeo. O objetivo deste estudo foi investigar a presença de genes codificadores de ESBL entre P. aeruginosa produtoras de carbapenemases isoladas no HU de Londrina entre junho de 2012 a maio de 2014. O teste de sensibilidade aos antimicrobianos foi realizado pelo método de disco-difusão e as concentrações inibitórias mínimas (CIM) aos carbapenêmicos, ceftazidima e polimixinas foram avaliadas pela técnica de microdiluição em caldo. A investigação dos genes codificadores de ESBL (bla_TEM, bla_SHV, bla_CTX-M, bla_GES, bla_PER, bla_VEB) foi realizada por PCR seguido por sequenciamento dos amplicons. Dos 70 isolados produtores de carbapenemases e ESBL, 27 foram multirresistentes e 42 foram considerados extensivamente resistentes. Nestes isolados foram obtidas altas taxas de resistência aos aminoglicosídeos, 98,6% e 95,7% para gentamicina e amicacina, respectivamente. Foram verificadas taxas de 97,1% aos antibióticos ceftazidima, imipenem, ciprofloxacin e de 95,7% para amicacina e meropenem. Apenas as polimixinas foram efetivas contra 100% destes isolados. Os isolados produtores de beta-lactamases e carbapenemases apresentaram CIM para ceftazidima entre 16 a >=128 µg/mL, para imipenem entre 2 a >=128 µg/mL e para meropenem entre 0,5 a >=128 µg/mL. Doze antibiotipos de resistência foram obtidos para estes isolados. A co-produção de metalo-beta-lactamase e ESBL foi observada em quatro isolados: três apresentaram os genes codificadores de SPM-1 com GES-26 e 1 isolado VIM-1 com CTX-M-15. A vigilância e o monitoramento destes determinantes de resistência auxiliam no conhecimento da epidemiologia dos patógenos multirresistentes numa instituição de saúde e são fundamentais na implementação de condutas de controle efetivas para conter a sua disseminação.