[INTRODUÇÃO] A Telemedicina, segundo a Organização Mundial de Saúde é “A prestação de serviços de saúde onde a distância é um fator crítico, por todos os profissionais de saúde utilizando TIC para o troca de informações válidas para o diagnóstico, tratamento e prevenção de doenças e lesões, pesquisa e avaliação, e para a contínua educação dos profissionais de saúde, com o fim de promover a saúde dos indivíduos e de suas comunidades”. Ela ainda é considerada um campo em consolidação que se desenvolve conforme o avanço das Tecnologias da Informação e Comunicação (TIC). O presente trabalho tem como objetivo analisar quais os benefícios e oportunidades de melhoria a partir do estudo de caso da rede de telemedicina do estado do Rio Grande do Sul. [METODOLOGIA] Para a realização deste estudo, foi utilizada a metodologia de análise documental, com o recorte de produções a partir de 2010. Foi realizado um procedimento sistemático de análise e avaliação de documentos, através da criação de uma base de dados em Excel para melhor organização das informações. As entrevistas foram realizadas por meio da técnica snow ball e com roteiro semiestruturadas, depois transcritas, elas foram analisadas no Atlas.ti, software para análise qualitativa, através de uma codificação linha a linha. Ao fim foram formuladas duas redes para sistematizar os benefícios e oportunidades de melhorias encontrados no campo. [RESULTADOS] Os benefícios encontrados podem ser resumidos no aumento da resolutividade da atenção básica e otimização dos recursos da saúde pública. Os benefícios identificados na literatura e no campo foram: educação continuada dos profissionais de saúde, por meio de teleducação e discussão de casos com especialistas; melhora da performance clínica por meio da teleconsultoria em conjunto com a teleducação; qualificação do encaminhamento com os protocolos e teleconsultoria resulta na padronização dos encaminhamentos, resultando na agilização do processo de encaminhamento do paciente para consultas especializadas; melhoria da comunicação entre profissionais e aumento da satisfação. As oportunidades de melhoria identificadas na bibliografia, em sua maioria, foram confirmadas em campo, e novas foram identificadas. Primeiro, a necessidade de estabelecer regramentos, quanto ao acesso e armazenamento de dados, definição dos serviços e produtos de telemedicina e quem terá a jurisdição dos casos. Assim como, a discricionariedade dos profissionais de saúde, a transição dos processos antigos para a implementação da telemedicina, divulgação dos serviços e produtos de telemedicina, e estabelecimento da telemedicina como uma política pública. [CONCLUSÃO] É possível concluir que a telemedicina possui uma grande capacidade de contribuir para melhoria do acesso e qualidade do sistema de saúde brasileiro por possibilitar melhorias na efetividade, eficiência e eficácia de políticas de saúde. Entretanto, a ausência de regras e dificuldades em relação a recursos financeiros, são questões que dificultam seu estabelecimento como política e sua continuidade.