Objetivo: Descrever a situação epidemiológica da ocorrência de casos de microcefalia no município de Natal/RN, com relação ao período de detecção e da realização de exames de imagem para confirmação ou descarte, nos anos de 2015 e 2016. Métodos: Foram avaliadas as planilhas geradas pelo Registro de Eventos em Saúde Pública-RESP, do Ministério da Saúde e as investigações Epidemiológicas realizadas pelo Centro de Informações Estratégicas em Saúde Pública-CIEVS, do município de Natal, de casos registrados nos anos de 2015 e 2016, de residentes no município de Natal, tendo como norteador o Protocolo de Vigilância e Resposta à Ocorrência de Microcefalia e/ou Alterações Do Sistema Nervoso Central (SNC). Resultado: Foi encontrada uma prevalência de 77,77% dos casos diagnosticados após o nascimento, através da medição do perímetro cefálico, preferencialmente, após as primeiras 24 horas do nascimento, ou até a primeira semana de nascimento, e sua confirmação ou descarte após a realização de exame de imagem, sendo a ultrassonografia transfontanela o exame mais utilizado (34,34%). Conclusões: Faz-se necessária uma sensibilização nos serviços de pré-natal, para a captação da gestante com sintomatologia de arbovirose, objetivando a detecção precoce da ocorrência de microcefalia, para uma estruturação dos serviços básicos e especializados, buscando a promoção de estímulos na criança com microcefalia e/ou alteração no sistema nervoso central, decorrentes da infecção do vírus zika.