O Programa Saúde da Família (PSF) e os Centros de Atenção Psicossocial (CAPS) são processos simultâneos que partilham dos mesmos princípios, noções e conceitos, e pretendem a ruptura com o modelo predominante no campo da saúde. Ambas as estratégias têm o desafio de tornar realidade o Sistema Único de Saúde, com abrangência universal, promovendo uma organização de ações e serviços de saúde. Este trabalho trata-se de um relato de experiência cujo objetivo principal é expor a dificuldade de integração entre esses dois serviços, com precária relação de referência e contra-referência, quanto ao tratamento dos pacientes com sofrimento psíquico. As experiências referidas neste relato foram adquiridas no decorrer de estágios na unidade básica de saúde do bairro José e Maria e no CAPS II, ambos situados na cidade Petrolina-PE, em novembro de 2008. Ao longo da prática, pôde-se perceber que existe no PSF uma carência de ações na área mental, não existindo uma sensibilização por parte dos profissionais que não compreendem e resolvem adequadamente os problemas vividos pelos portadores de transtornos mentais. As prováveis razões identificadas para tais deficiências são a falta de conhecimento sobre as leis e portarias que auxiliaram a Reforma Psiquiátrica, a precariedade de capacitação em saúde mental dos profissionais do PSF, e inexistência de uma rede em saúde mental, inclusive a falta de entrosamento entre os diferentes níveis de saúde que funcionem como retaguarda e permita a referência rápida em caso de necessidade, a falta de condições para o atendimento desses casos no PSF, ratificada pela ausência de psicólogos na unidade estudada, e a não inclusão dos portadores de transtornos psíquicos nas atividades já desenvolvidas pelo PSF, entre outras. Os problemas levantados suscitam a necessidade de capacitações dos profissionais do PSF para atender a demanda citada, bem como políticas públicas que normatizem a relação entre PSF e CAPS quanto ao tratamento de problemas psíquicos.