O combate às infecções hospitalares e germes multirresistentes demanda recursos para a aquisição de antimicrobianos de amplo espectro, encarecendo o tratamento do paciente, tornado desafiador administrar instituições públicas e filantrópicas. Nesta problemática, o presente trabalho busca demonstrar a sustentabilidade econômica que o gerenciamento de antimicrobianos pode promover em uma Unidade de Terapia Intensiva (UTI) oncológica. Trata-se de um estudo retrospectivo onde foram coletados dados de indicadores do serviço de infecções hospitalares e do gerenciamento de antimicrobianos. Os dados classificação de otimizações, custo médio de antimicrobianos por pacientes/dia, densidade de incidência de Infecções Relacionadas a Assistência em Saúde (IRAS) na UTI, foram organizados em planilha do Excel (Microsoft Office 2019®) e confeccionado gráfico, e análise estatística realizada no GraphPad Prisma 9.5.1. O período avaliado foi de dois anos, de março de 2021 a fevereiro de 2023, sendo divido em dois grupos: de março de 2021 até fevereiro de 2022 para o grupo um e março de 2022 até fevereiro de 2023 para o grupo dois. No grupo um, obteve-se um total de 48 otimizações na UTI com um custo médio de R$ 122,52, já no grupo dois foi observado 208 otimizações tendo um custo médio de R$93,17 (p < 0,05). A diferença de custo entre os períodos é de R$29,34 por paciente por dia na UTI, resultando em uma economia estimada de R$66.844,11 no ano em relação ao grupo um. Além do aumento de 438 pacientes-dia entre os períodos, também é possível correlacionar uma redução da densidade de incidência de IRAS, que teve média de 27,21 e 20,34 (p < 0,05) para o grupo um e dois, respectivamente. O aumento no número de otimizações se deve pelo aprofundamento das otimizações, com ajustes de dose e posologia baseadas no PK/PD dos antimicrobianos frente às condições clínicas e individuais dos pacientes, indicação de terapia empírica com base na epidemiologia da instituição, descalonamento guiado pelo antibiograma, sugestão de exames laboratoriais e de imagem para acompanhamento farmacoterapêutico. Outro fator que contribuiu foi o estabelecimento das visitas multiprofissionais realizadas diariamente na unidade durante o período, o que favorecia a discussão interprofissional e integralidade do cuidado ao paciente. Deste modo, o gerenciamento atuando na UTI pode promover a sustentabilidade financeira, aumentar a oferta de leitos críticos e reduzir a densidade de incidência de IRAS.