Introdução: A ocorrência de cuidados inseguros está cada vez mais presente nos serviços hospitalares, sendo considerado um desafio global de saúde pública. Os incidentes de segurança do paciente podem causar danos e até morte, além do impacto econômico e social para a população e sistemas de saúde. Diante desse contexto, se faz necessário a identificação e gestão dos riscos assistenciais com a utilização de ferramentas da qualidade para melhoria da segurança do paciente. Objetivo: relatar a análise das causas potenciais de infecção de sítio cirúrgico (ISC) em pacientes submetidos à cirurgia cardíaca, em um hospital de referência no nordeste do Brasil. Metodologia: Trata-se de um relato de experiência de análise de causa raiz no período de março de 2022. Para o processo de análise do incidente de ISC, foram listados todos os fatores contribuintes identificados, após procedeu-se a organização por eixos de causas relacionadas ao perfil do paciente e seus fatores de riscos, relacionado aos profissionais e processo de trabalho no período intraoperatório e ao meio de monitoramento dos casos e para apresentação gráfica utilizou-se o diagrama de Ishikawa. Resultados: A análise de causa raiz envolveu a participação da equipe interdisciplinar que vivenciou o evento, o que proporcionou o resgate de informações importantes para compreensão das falhas em diferentes momentos do processo. Após a etapa de identificação minuciosa das falhas, foi proposto um novo desenho do processo, com o qual se espera melhorar o desempenho da equipe e reduzir riscos de novos incidentes. Considerações finais: a aplicação da análise de causa raiz, mostrou-se uma ferramenta útil para compreensão do incidente, possibilitou interação da equipe em busca de soluções e favoreceu a cultura de segurança do paciente na instituição.