Introdução: A presente revisão visa avaliar os benefícios do uso da oxigenação por membrana extracorpórea (ECMO) e fatores associados à sua eficácia em pacientes com COVID-19 grave, utilizando-se da literatura já publicada. Desenvolvimento: Foi realizada uma revisão integrativa de literatura nas bases de dados PubMed/MedLine e BVS, utilizando-se dos termos “ECMO”, “extracorporeal membrane oxygenation” e “COVID-19”. Foram incluídos estudos originais de 2019 a 2021 em inglês e português com níveis de evidência I e II. Dentre os fatores de exclusão estavam fuga ao tema, revisões do tipo metanálise e artigos que não eram open access. A busca revelou 330 artigos, porém apenas 19 cumpriram os requisitos pré-estabelecidos. Dentre as 4 revisões sistemáticas e 15 estudos de coorte, os resultados positivos da terapia com a ECMO foram associados ao início precoce da terapia em pacientes indicados ao uso da ECMO em casos de síndrome de desconforto respiratório agudo (SDRA) grave e a organização e qualificação dos centros de intervenção. Conclusão: A ECMO é eficaz no manejo da COVID-19 grave quando os pacientes apresentam SDRA com hipoxemia refratária às terapias ventilatórias convencionais e são tratados em centros qualificados com equipe e recursos especializados.