Introdução: O cuidado após a alta hospitalar do sobrevivente do Acidente Vascular Cerebral exige a presença de um cuidador, geralmente informal, que desempenha papel fundamental no atendimento de necessidades humanas básicas e no processo de reabilitação. As demandas cotidianas do cuidador informal geram sobrecarga de trabalho que repercute na saúde mental dessas pessoas. Objetivo: avaliar a saúde mental e a sobrecarga de trabalho de cuidadores informais de sobreviventes de Acidente Vascular Cerebral. Metodologia: Estudo de métodos mistos, do tipo convergente, concomitante, onde os dados quantitativos e qualitativos foram coletados simultaneamente, havendo destaque igual a ambos os conjunto de dados. Os participantes do estudo quantitativo foram 76 cuidadores informais de sobreviventes de Acidente Vascular Cerebral, desses, 11 participaram da fase qualitativa respondendo a entrevista semiestruturada. A saturação teórica foi aplicada nessa fase. Para investigar o sofrimento mental utilizou-se o instrumento Self Reported Questionnaire (SRQ-20) e para a sobrecarga de trabalho o instrumento de Zarit. O estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa da Universidade Federal do Piauí, parecer nº 5.981.191. Resultados: O perfil dos cuidadores informais mostrou que 63,2% tinham entre 20 a 59 anos, 72,4% não alfabetizadas, 85,5% residem no endereço e 97,4% possuem parentesco. Os pacientes cuidados por eles tinham acima de 60 anos (94,5%), sexo masculino (76,8%), sem companheiro 58,3% e não alfabetizado (88,2%). O sofrimento mental esteve presente em 44,7% e a sobrecarga de trabalho em 64,5% dos cuidadores. A média do escore SRQ-20 foi de 6,97 pontos e 31,42 na escala de Zarit, com forte correlaçção (r=0,707, p<0,000). O sofrimento mental mostrou associação com ter comorbidade (p=0,003) e com o paciente não alfabetizado (p=0,04). Não foram observadas associações com a sobrecarga. As análises qualitativas geraram três categorias: descrição do trabalho habitual, efeitos na vida do cuidador informal e as redes de estratégia de cuidado. O trabalho habitual mostrou rotina repetitiva com dupla carga de trabalho, doméstico e as atividades de cuidado, e jornada em torno de 17 horas diárias. Os efeitos do trabalho na vida do cuidador manifestam-se com sofrimento, com sintomas relacionados ao desgate físico e emocional decorrente da alta carga de trabalho. A rede de estratégia de cuidado perpassa a família e vizinhos que o substitui na residência quando ele busca acesso à Estratégia Saúde da Família. O elo do Agente Comunitário de Saúde é reconhecido como forte, porém, nas visitas domiciliares, os profissionais de saúde lançam atenção apenas para o sobrevivente de AVC. A análise do perfil dos cuidadores e dos sobreviventes convergem às categorias do trabalho habitual e dos efeitos na vida dos cuidadores. A rede de estratégia de cuidado ultrapassa os resultados quantitativos e explica as dificuldades para o (auto)cuidado dessas pessoas advindos da sobrecarga de trabalho que resulta no sofrimento mental. Considerações finais: Evidenciou-se sobrecarga de trabalho e sofrimento mental nos cuidadores informais e dificuldade para a realização de (auto)cuidado pelo pouco suporte social encontrado. Os resultados tensionam para a elaboração de propostas e promoção de mudanças estruturais em programas sociais e de saúde para essas pessoas.