Objetivo: avaliar a cobertura da Estratégia Saúde da Família no município do Rio de Janeiro no período de 2008 a 2013, e verificar sua correlação com as internações por doenças cardiovasculares sensíveis à Atenção Primária. Método: estudo epidemiológico do tipo transversal com dados secundários. A análise dos dados foi feita utilizando estatística descritiva e teste de correlação de Spearman. Resultados: no período de 2008, a cobertura populacional da Estratégia Saúde da Família era de 8,1%, passando para 39,41% em 2013. Não há associação linear entre as internações por hipertensão, angina e doenças cerebrovasculares e a cobertura da ESF (p > 0,05). As internações por insuficiência cardíaca apresentam correlação negativa com a cobertura da ESF (p < 0,001). Conclusão: ao final de 2013, cerca de 40% da população no Rio estava coberta pela ESF. Entretanto, esse resultado representa expansão menor do que o observado em âmbito nacional e regional.