A sedação é um componente essencial no gerenciamento da agitação e ansiedade em pacientes em terapia intensiva. A sedação profunda está relacionada a consequências negativas, como aumento do tempo de ventilação mecânica, prolongação da internação hospitalar e maior taxa de mortalidade. O Indice Bispectral é uma opção para avaliar a sedação, no entanto, seu uso na UTI ainda carece de estudos. Este estudo teve como objetivo avaliar a eficácia do Índice Bispectral como ferramenta de monitoramento da sedação em comparação com a avaliação clínica convencional em pacientes críticos. Trata-se de um estudo prospectivo e descritivo, do tipo ensaio clínico randomizado sem cegamento, conduzido na UTI do Hospital Universitário da Universidade Federal do Piauí de abril a agosto de 2024. Os participantes foram alocados aleatoriamente em dois grupos: grupo controle (grupo A), e o grupo de monitoramento pelo BIS (grupo B). Foram incluídos 20 participantes, não houve diferença estatisticamente significativa quanto a características demográficas e clínicas. O consumo de midazolam foi menor no grupo monitorado com BIS (1.675 mg) em comparação ao grupo controle (1.745 mg) (p = 0,3805). Já o consumo de fentanil foi maior no grupo BIS (17,25 mg) (p = 0,9158). Em relação aos dias de internação na UTI a mediana foi ligeiramente maior no grupo controle (17 dias) em comparação ao grupo BIS (16 dias) (p = 0,7261). E a mediana do tempo de ventilação mecânica foi maior no grupo controle (8,5 dias) em relação ao grupo BIS (8 dias) (p = 0,7784). No desfecho de alta ou óbito, 60% dos participantes do grupo BIS receberam alta, enquanto no grupo controle apenas 30% (p = 0,1775). O valor médio do BIS para a população estudada foi de 50, e houve uma correlação positiva fraca entre o BIS e a RASS (r = 0,2713; p = 0,0472). O BIS pode contribuir para um controle mais preciso da sedação como uma ferramenta complementar a estratégias clínicas. No entanto, a variação observada ainda é pequena para concluir que houve redução significativa no consumo de sedativos ou nos desfechos de tempo de permanência na UTI e de ventilação mecânica.