O tema mudanças climáticas têm despertado muita atenção da comunidade científica e da sociedade pelos possíveis impactos ambientais, sociais e econômicos sobre o planeta. Dentre os potenciais impactos do aumento da temperatura do ar, estão o desconforto térmico, o aumento da demanda por água e energia, o aumento da evaporação à superfície que provoca alterações no balanço hídrico da vegetação natural e das culturas agrícolas, entre outros. Portanto, um estudo sobre o comportamento da temperatura do ar utilizando registros de longo prazo torna-se necessário, uma vez que, tais informações podem contribuir para um melhor planejamento estratégico visando reduzir os impactos oriundos das alterações climáticas. Diante disso, o objetivo principal deste trabalho foi analisar o comportamento das temperaturas máximas e mínimas no estado do Rio de Janeiro, a partir de dados diários de quatro estações meteorológicas pertencentes ao Instituto Nacional de Meteorologia (INMET): Avelar - Paty do Alferes, Resende, Cordeiro e Campos dos Goytacazes. Para detectar mudanças climáticas nas séries temporais de temperatura dor ar, foram calculados e analisados doze índices de extremos climáticos relacionados à temperatura do ar. O teste de Mann-Kendall foi utilizado para verificar se há tendência estatisticamente significativa ao nível de confiança de 95%. A magnitude das tendências foi obtida pelo estimador de Sen. De forma geral, os resultados obtidos sugerem aumento das noites quentes e diminuição das noites frias, bem como aumento das mínimas anuais médias, com tendência estatisticamente significativa ao nível de confiança de 95%. Em Campos dos Goytacazes, por exemplo, a taxa de aumento das noites quentes foi de 2,7% /10 anos. Para o número de dias do ano em que a temperatura mínima > 20ºC (noites quentes), destacam-se as estações meteorológicas de Resende, Cordeiro e Campos dos Goytacazes, com taxas de aumento de 5,4 dias /10 anos, 7,4 dias /10 anos e 8,8 dias /10 anos, respectivamente. Com relação à menor temperatura mínima anual, as tendências foram positivas e significativas em Resende, Cordeiro e Avelar, sendo a maior taxa de aumento observada em Cordeiro (0,65ºC /10 anos).