Introdução: A Oxigenação por Membrana Extracorpórea Venoarterial (ECMO-VA) é utilizada como suporte cardiopulmonar quando a disfunção cardíaca é refratária às medidas terapêuticas convencionais, principalmente em cirurgia cardíaca. Trata-se de uma tecnologia cara, complexa, não isenta de riscos e complicações. As principais complicações associadas à terapia com ECMO estão bem definidas em estudos anteriores, porém seus preditores não são conhecidos no Brasil. Dessa forma, o objetivo deste estudo foi identificar fatores preditivos de complicações relacionadas à terapia de ECMO-VA em adultos. Método: Estudo de coorte retrospectivo, realizado em duas instituições reconhecidas pela Extracorporeal Life Support Organization como centros de referência em ECMO no estado de São Paulo. Foram coletados dados de prontuários físicos e eletrônicos, de pacientes adultos submetidos a ECMO-VA por quaisquer indicações cardiocirculatórias desde o momento em que ambas as instituições implementaram o tratamento com ECMO (Hospital A desde 1999 e Hospital B desde 2012) até março de 2018 (n=64). As variáveis independentes foram classificadas em demográficas, indicações para ECMO, variáveis pré-ECMO e abordagem de canulação e as variáveis de desfecho foram as complicações neurológicas, renais, vasculares, hemorrágicas, infecciosas e mecânicas. A associação entre as variáveis independentes e os desfechos foi investigada por meio do modelo de regressão simples e aquelas que apresentaram nível descritivo≤0,05 foram submetidas à análise de regressão logística múltipla. Resultados: A idade mediana dos pacientes foi 42,5 anos, 56,2% do sexo masculino, 51,6% submetidos à ECMO devido à choque cardiogênico refratário pós-cardiotomia, 53,5% com canulação central. A frequência de complicações foi: 84,4% complicações hemorrágicas, 60,9% renais, 60,9% vasculares, 59,4% infecciosas, 32,8% neurológicas e 28,1% relacionadas ao dispositivo. Os fatores preditivos de complicações neurológicas foram choque cardiogênico refratário pós-cardiotomia (OR=0,09, IC 95%: 0,00-0,76), p=0,049) e após transplante cardíaco ou pulmonar (OR=0,04, IC 95%: 0,00-0,42, p=0,018) comparadas à indicação da ECMO pós-parada cardiorrespiratória. O uso de drogas vasoativas antes da ECMO (OR=7,72, IC 95%: 1,83-39,87, p=0,008) foi preditor das complicações vasculares. O nível sérico de CK-MB foi preditor de complicações renais (OR=0,87, IC 95%: 0,72-0,97, p=0,046). Os preditores de complicações infecciosas foram bilirrubina total (OR=0,02, IC 95%: 0,00-0,26, p=0,038) e peso (OR=1,24 IC 95%: 1,98-1,61, p=0,028). Insuficiência cardíaca classe funcional III foi preditora de complicações mecânicas (OR=0,07 IC 95%: 0,00-0,66, p=0,034). Conclusão: Foram identificados os fatores preditivos de complicações neurológicas, vasculares, renais, infecciosas e mecânicas em todos os pacientes submetidos à terapia com ECMO em duas instituições especializadas. Estes resultados podem contribuir para aumentar o alerta na avaliação clinica do paciente e na indicação do procedimento.