Objetivo: Estimar a incidência e os níveis de 4.818 amputações maiores de membros inferiores devido a doença arterial periférica e diabetes melito realizadas no município do Rio de Janeiro entre 1990 e 2000. Método: Análise de registro de amputados e prontuários. Os seguintes dados foram considerados: idade, sexo, nível de amputação, taxa de incidência por vigilância passiva e captura-recaptura. O teste c2 comparou proporções. Resultados: As amputações maiores de membros inferiores primárias representaram 97,7% e as secundárias representaram 2,3%. Nos 43 hospitais incluídos no estudo, 56,3% das amputações foram causadas por doença arterial periférica e 43,7% por diabetes melito (P < 0,001). A freqüência aumentou de 1,2% a 22,9% no diabetes melito e de 4% a 19,4% na doença arterial periférica (P < 0,001). Sexo masculino (M) e faixas etárias de 65-69 e 55-79 anos influíram na doença arterial periférica (P < 0,001). A média de idade foi de 64,89 (± 10,35) para o diabetes melito e 66,36 (± 11,90) para a doença arterial periférica (P < 0,001). As amputações maiores de membros inferiores primárias na coxa foram 71,8%, sendo 59,9% por doença arterial periférica e 40,1% por diabetes melito (P < 0,001). A razão acima/abaixo joelho foi de 3,2:1 (doença arterial periférica) e 1,9:1 (diabetes melito). A taxa de incidência aumentou cinco vezes; 18 e três vezes para diabetes melito e 19 e 2,2 vezes para doença arterial periférica no sexo masculino e feminino, respectivamente. Os resultados da captura-recaptura foram 20%, 370% e 350% maiores (55-74 anos) para a população geral, diabetes melito e doença arterial periférica, respectivamente. Conclusão: O elevado número de amputações e o nível das amputações maiores de membros inferiores primárias, representando aumento de cinco vezes na freqüência dessas amputações, necessitam ser considerados como importante problema de saúde pública.