Objetivo: Analisar se a cobertura em atenção básica pelo Programa Saúde da Família, apresentou impacto nas internações devido à Insuficiência Cardíaca (IC) e Acidente Vascular Cerebral (AVC), no Estado de São Paulo entre 1998 e 2013. Método: Estudo ecológico longitudinal com os 645 municípios do estado de São Paulo de 1998 a 2013 utilizando dados do SIH, DAB, IBGE e Fundação SEADE-SP. As internações por AVC e IC foram analisadas longitudinalmente no período indicado em relação a proporção de cobertura populacional pelo PSF ajustado pelas covariáveis (população, PIB e IDH). Resultados: Houve diminuição significativa no número de internações por IC e AVC no período (p<0,0001), com uma relação significativa com aumento na Proporção de PSF (p<0,0001). Conclusões: O modelo de atenção baseado no Programa Saúde da Família impactou positivamente os indicadores de internação por IC e AVC, comprovando que este modelo é efetivo na prevenção das condições sensíveis à atenção básica estudadas.