Introdução: O parto prematuro ocorre quando a gravidez é interrompida antes das 37 semanas. Existem respostas comportamentais apresentadas pelo neonato que estão relacionadas a dor como o choro, tremores no queixo, fenda palpebral estreitada, face contraída, extremidades flexionadas ou estendidas, músculos rígidos, flácidos ou hipotônicos, períodos curtos de sono e difícil de ser acalmado. Os recém-nascidos prematuros necessitam de cuidados intensivos durante o período de internação na unidade de terapia intensiva neonatal, sendo de extrema relevância a equipe de enfermagem contribuir para que essa assistência se torne a mais adequada e confortável possível, permitindo assim ter uma recuperação eficaz. Este trabalho justifica-se pela importância da construção de um saber e um fazer específico, que dotam o profissional desta área com habilidades técnicas, experiência clínica, sensibilidade, competência e responsabilidade com o cuidar, auxiliando inclusive os graduandos de enfermagem a desenvolver um conhecimento específico dentro da enfermagem neonatológica. Objetivo: Analisar a assistência de enfermagem no manuseio da dor recém-nascido prematuro na unidade de terapia intensiva neonatal, a partir da literatura científica. Método: Trata-se de uma revisão integrativa da literatura, com questão de pesquisa identificada com a estratégia PICo. Foram utilizados os descritores em ciências de saúde “dor”, “recém-nascido prematuro” e “unidade de terapia intensiva neonatal”, em três bases de dados: Literatura Latino-Americana do Caribe em Ciências Da Saúde, Base de Dados Bibliográficos Especializada na Área Da Enfermagem e Medical Literature Analysisand Retrieval System Online. Os estudos foram analisados pela técnica de análise de conteúdo temática. Resultados: Incluíram-se nove artigos para amostra desta revisão. Da análise emergiram duas categorias (1) Dor e observação dos parâmetros fisiológicos; e (2) Intervenção de enfermagem. Conclusão: Este estudo poderá contribuir na organização do processo de trabalho para proporcionar uma melhor qualidade de vida do neonato prematuro durante o período de internação na unidade terapia intensiva, visto a importância no alívio e controle do sofrimento através da diminuição de estímulo doloroso, beneficiando no seu crescimento e desenvolvimento.