RESUMO Objetivos: analisar os preditores de sobrecarga dos trabalhadores de saúde mental durante a pandemia de COVID-19. Métodos: estudo quantitativo, coletado entre outubro e dezembro de 2020 por meio de questionário sociodemográfico e Escala de Avaliação da Sobrecarga de Profissionais em Serviços de Saúde Mental, em quatro serviços de um município do estado de São Paulo, Brasil, com 108 trabalhadores. Realizou-se análise descritiva e regressão linear múltipla de mínimos quadrados ordinários, em busca de preditores para a variação no escore da escala. Resultados: evidenciou-se mediana sobrecarga de trabalho (2,03). Preditores: acompanhamento psicológico ou psiquiátrico; desempenho normal das atividades durante a pandemia; atuação direta com casos suspeitos ou confirmados de COVID-19; e pertencer ao grupo de risco (pessoas acima de 60 anos, diabéticos, hipertensos, cardiopatas, problemas respiratórios) (p<0,05). Conclusões: condições de trabalho observadas durante a pandemia, simultaneamente com necessidades de cuidado à saúde mental dos trabalhadores, predizem sobrecarga no trabalho em saúde.