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RESUMO: Introdução: Os transtornos mentais e decorrentes do uso de substâncias psicoativas (TM) são altamente prevalentes, gerando elevado custo social e econômico. Objetivo: Descrever a carga dos TM no Brasil e Unidades Federativas (UFs), em 1990 e 2015. Métodos: Estudo descritivo da carga de doença dos TM, por meio de estimativas padronizadas por idade do Global Burden of Disease Study 2015: anos de vida perdidos por morte prematura (YLL); anos vividos com incapacidade (YLD); e anos de vida perdidos por morte ou incapacidade (DALY=YLL+YLD). Resultados: No Brasil, apesar da baixa taxa de mortalidade, observa-se alta carga para os TM desde 1990, com elevados YLD. Em 2015, esses transtornos foram responsáveis por 9,5% do total de DALY, ocupando a 3ª e a 1ª posições na classificação de DALY e YLD, respectivamente, com destaque para os transtornos depressivos e de ansiedade. Os transtornos decorrentes do uso de drogas apresentaram a maior elevação das taxas de DALY entre 1990 e 2015 (37,1%). A maior proporção de DALY ocorreu na idade adulta e no sexo feminino. Não houve diferenças substanciais na carga dos TM entre as UFs. Conclusão: Apesar da baixa mortalidade, os TM são altamente incapacitantes, indicando necessidade de ações preventivas e protetivas, principalmente na atenção primária em saúde. A homogeneidade das estimativas em todas as UFs, obtidas a partir de estudos realizados majoritariamente nas regiões Sul e Sudeste, provavelmente não reflete a realidade do Brasil, e indica necessidade de estudos em todas as regiões do país. ABSTRACT: Introduction: Mental and substance use disorders (MD) are highly prevalent and have a high social and economic cost. Objective: To describe the burden of disease attributable to mental and substance use disorders in Brazil and Federated Units in 1990 and 2015. Methods: Descriptive study of the burden of mental and substance use disorders, using age-standardized estimates from the Global Burden of Disease Study 2015: years of life lost due to premature mortality (YLL); years lived with disability (YLD); and disability-adjusted life year (DALY=YLL+YLD). Results: In Brazil, despite low mortality rates, there has been a high burden for mental and substance use disorders since 1990, with high YLD. In 2015, these disorders accounted for 9.5% of all DALY, ranking in the third and first position in DALY and YLD, respectively, with an emphasis on depressive and anxiety disorders. Drug use disorders had their highest increase in DALY rates between 1990 and 2015 (37.1%). The highest proportion of DALY occurred in adulthood and in females. There were no substantial differences in burden of mental and substance use disorders among Federated Units. Conclusion: Despite a low mortality rate, mental and substance use disorders are highly disabling, which indicates the need for preventive and protective actions, especially in primary health care. The generalization of estimates in all the Federated Units obtained from studies conducted mostly in the south and southeast regions probably does not reflect the reality of Brazil, indicating the need for studies in all regions of the country.