OBJETIVO: Avaliar a dor em recém-nascidos pré-termo (RNPT) submetidos à fisioterapia respiratória em Unidade de Terapia Intensiva Neonatal. MÉTODOS: Estudo transversal realizado com recém-nascidos prematuros, com indicação de fisioterapia respiratória, em respiração espontânea. Foi aplicada uma técnica de vibração torácica com a mão do terapeuta realizando pequenas oscilações sobre o tórax do paciente e feita a avaliação da frequência cardíaca (FC), frequência respiratória (FR), saturação de pulso de oxigênio (SpO2) e do Sistema de Codificação da Atividade Facial Neonatal (NFCS) para a avaliação da dor antes, durante, imediatamente após (pós-i) e 30 minutos após (pós-30) a vibração no tórax do paciente. Utilizou-se a análise de variância para medidas repetidas para comparação entre as fases, considerando-se significante p<0,05. RESULTADOS: Foram avaliados 13 RNPT, com média de idade gestacional 32,5±2,0 semanas e peso de nascimento 1830±442g. Não foi observada pontuação de dor durante toda a avaliação: pré: 0,5±1,7; durante: 1,5±1,4; pós-i: 1,0±1,3; pós-30: 0±0,3, porém houve diferença estatisticamente significativa entre a fase pós-i e pós-30 na escala NFCS (p<0,05). A FC variou de 120 a 150bpm, a SpO2 permaneceu acima de 95%, e a FR entre 40 e 62rpm, sem diferenças entre os períodos. CONCLUSÕES: Neste grupo de pacientes prematuros internados em UTI neonatal e submetidos à realização de fisioterapia respiratória pela técnica de vibração torácica, não foram observadas alterações fisiológicas e comportamentais de dor