A distribuição das causas de morte é um indicador de saúde importante na delimitação de boas estratégias a serem abordadas no âmbito da atenção à saúde. O presente estudo buscou estimar a tendência temporal da mortalidade em Pernambuco no período de 2000 a 2020. Trata-se de um estudo ecológico, quantitativo e descritivo, que visou analisar as principais causas de mortalidade no estado de Pernambuco, com dados secundários extraídos do Sistema de Informação sobre Mortalidade. A tendência foi analisada no programa estatístico R, empregando modelos de regressão linear simples e generalizado (método de Prais-Winsten). A razão de verossimilhança foi empregada para verificar qual o modelo com melhor ajuste. No período estudado, 1.210.832 mortes ocorreram no estado de Pernambuco. As taxas bruta e padronizada médias foram, respectivamente, 643,66 e 683,90 mortes por 100 mil habitantes. As principais causas que resultaram em mortes foram as doenças do aparelho circulatório, causas externas e neoplasias. A tendência da mortalidade geral foi decrescente, com variação anual média estimada de - 0,83%. As doenças do aparelho circulatório apresentaram taxas de tendência decrescente, enquanto as causas externas apresentaram padrão estável e as neoplasias, taxas crescentes. O impacto da tendência de queda na mortalidade geral e de doenças do aparelho circulatório reflete o bom êxito da implantação de políticas públicas, bem como o fortalecimento da rede de saúde do estado, enquanto o aumento das neoplasias pode estar relacionado com aumento na expectativa de vida e mudanças no estilo de vida pouco saudáveis.