Objetivo: Analisar os óbitos infantis de um município de grande porte do Rio Grande do Sul com coeficiente de mortalidade infantil alto. Metodologia: Estudo transversal, exploratório, dos óbitos infantis ocorridos durante o ano de 2016, a partir dos dados das fichas de investigação do óbito infantil e dos relatórios dos comitês municipal e regional de investigação da mortalidade infantil, disponíveis no momento do estudo. Resultado: Foram registrados 13 óbitos. Quatro ocorreram no período neonatal precoce (30,7%), seis no neonatal tardio (46,1%) e três no infantil tardio (23,1%). Cinco gestantes tinham idade inferior à vinte anos ou superior a trinta e cinco anos (38,5%). Foram identificadas seis gestantes que não receberam orientações quanto à saúde sexual e reprodutiva (46,1%). Cinco recém-nascidos apresentaram baixo peso ao nascer (38,4%). Oito óbitos estavam relacionados às afecções do período perinatal (61,5%). Nove gestantes estavam vinculadas ao SUS (69,2%) e quatro ao sistema privado (30,7%). Das gestantes SUS, sete iniciaram o pré-natal tardiamente (77,7%) e uma não realizou (11,1%), cinco foram classificadas como gestação de risco (55,5%) e três apresentavam situação de extrema vulnerabilidade (33,3%). Conclusão: As análises permitiram algumas reflexões relacionadas ao aprimoramento de algumas ações, tais como: aumento da cobertura da estratégia de saúde da família; qualificação dos profissionais e das redes de referência; abordagem sobre saúde sexual e reprodutiva; captação precoce de gestantes; busca ativa de faltosas e melhoria da articulação intersetorial visando o cuidado de gestantes e famílias em vulnerabilidade social.