Resumo Objetivo: Analisar a tendência temporal das taxas de incidência e de mortalidade por COVID-19 e sua relação com indicadores socioeconômicos. Métodos: Estudo ecológico de série temporal sobre casos/óbitos por COVID-19 em municípios do Piauí, Brasil, de março de 2020 a maio de 2021. Foram utilizados o modelo de regressão linear de Prais-Winsten e o teste de correlação de Spearman. Resultados: Houve 271.228 casos e 5.888 óbitos, com tendência crescente na incidência e estável na mortalidade por COVID-19. Análises espaço-temporais demonstraram maior incidência/mortalidade no segundo e no quinto trimestres do período. Não houve correlação estatisticamente significativa entre COVID-19 e índice de vulnerabilidade social (IVS). Foram observadas correlações significativas do índice de desenvolvimento humano municipal (IDHM) com taxas de incidência (p-valor < 0,001) e de mortalidade (p-valor < 0,001) pela doença. Conclusão: Houve tendência crescente na taxa de incidência e estabilidade na mortalidade por COVID-19, e respectivamente correlação moderada e fraca desses indicadores com o IDHM, demandando decisões de gestão voltadas à melhoria na qualidade de vida da população.