OBJETIVO: Detecção de oito vírus respiratórios mais comuns: vírus respiratório sincicial humano (VRSH), vírus influenza tipo A e B (IA e IB), vírus da parainfluenza 1, 2 e 3 (VPIH1, 2 e 3), adenovírus (Ad) e metapneumovírus humano (MPVH), a fim de estabelecer a etiologia das infecções respiratórias agudas (IRA) e a epidemiologia desses vírus em crianças pequenas atendidas no Hospital Universitário da Universidade de São Paulo, em São Paulo, Brasil, durante o ano de 2003. MÉTODOS: A vigilância epidemiológica foi realizada em todas as crianças menores de 5 anos hospitalizadas por causa de doenças do trato respiratório inferior (DTRI) entre 1º de janeiro de 2003 e 20 de dezembro de 2003, no hospital universitário. Amostras coletadas de nasofaringe foram analisadas quanto à presença de vírus respiratórios através da reação em cadeia da polimerase e detectadas pelo programa GeneScan. RESULTADOS: Das 336 amostras coletadas, 187 (55,6%) foram positivas para pelo menos um dos vírus respiratórios estudados. De todas as crianças, o VRSH foi identificado em 24,1%, o MPVH em 17,8%, o VPIH3 em 8,3%, o Ad em 6,8%, o IA em 5%, o VPIH1 em 0,6%, sendo que nenhum vírus foi detectado em 44,1%. Infecções virais duplas foram detectadas em 7,1% de todas as amostras (12,8% das amostras positivas). O VPIH2 e o IB não foram detectados no presente estudo. CONCLUSÕES: Este estudo confirma que as crianças menores de 5 anos, e especialmente aquelas menores de 1 ano, apresentam uma alta taxa de hospitalização devido aos seguintes vírus: VRSH, MPVH, VPIH, influenza e adenovírus. Foi possível determinar a etiologia e epidemiologia da maioria das IRAs e traçar o perfil de sazonalidade dos vírus respiratórios mais comuns entre as crianças pequenas.