OBJETIVO: Verificar a associação entre relato de sibilância em crianças e adolescentes e o local de residência em relação à dispersão dos poluentes atmosféricos emitidos pelo Pólo Petroquímico (PPQ) de Guamaré (RN). MÉTODOS: Estudo transversal de relato de sibilância em crianças e adolescentes de 0 a 14 anos de idade, residentes no entorno do PPQ de Guamaré, em 2006. Foi utilizado o questionário padronizado do International Study of Asthma and Allergies in Childhood, acrescido de questões relativas ao tabagismo, renda, moradia e escolaridade. Concentrações diárias de PM10, PM2,5, carbono grafítico, SO2, NO2, O3, benzeno, tolueno e xilenos foram medidas em uma estação de monitoramento fixa. As comunidades residentes na área de influência das emissões do PPQ foram classificadas, segundo a direção preferencial dos ventos, em expostas e de referência. RESULTADOS: Participaram do estudo 209 crianças e adolescentes. As concentrações médias diárias dos poluentes monitorados mantiveram-se abaixo dos limites estabelecidos nos padrões de qualidade do ar. A prevalência de sibilos nos últimos 12 meses foi de 27,3%. Associações estatisticamente significantes com sibilos nos últimos 12 meses foram verificadas mesmo após ajustamentos para comunidades expostas [razão de chances (odds ratio, ORajust) = 2,01; intervalo de confiança de 95% (IC95%) 1,01-4,01], gênero masculino (ORajust = 2,50; IC95% 1,21-5,18) e idade de 0 a 6 anos (ORajust = 5,00; IC95% 2,41-10,39). CONCLUSÃO: Mesmo em baixas concentrações de poluentes atmosféricos, a ocorrência de sintomas respiratórios em crianças e adolescentes nas comunidades no entorno de um PPQ esteve associada a residência na direção preferencial dos ventos, mostrando-se mais vulnerável o grupo de pré-escolares do gênero masculino.