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Introdução: o papilomavírus humano (HPV) de alto risco é responsável por quase 100% das lesões de colo uterino. Objetivo: avaliar o desempenho da captura híbrida II (CH) para HPV de alto risco, em comparação com a citologia oncótica convencional (CC) no rastreamento de lesões cervicais neoplásicas e pré-neoplásicas. Métodos: estudo transversal comparando sensibilidade, especificidade e valores preditivos da CC e do teste de CH, no diagnóstico de lesões cervicais. Inicialmente coletou-se material para CC, seguido de coleta de material endo e ectocervical para CH, usando-se o kit Digene. A seguir, as pacientes foram submetidas à colposcopia, com realização de biópsia, caso a colposcopia fosse positiva. Definiu-se como padrão-ouro o resultado histopatológico, se colposcopia alterada e biópsia realizada ou a própria colposcopia, quando esta era normal. Considerou-se doença cervical a presença de qualquer lesão intra-epitelial (a partir de baixo grau) no histopatológico. Pacientes com colposcopia insatisfatória foram excluídas. Resultados: foram incluídas 1.658 mulheres. CC foi negativa em 1.594 (96,6%) mulheres e apresentou atipias em 56 (3,4%), sendo 1,6% (26/56) ASCUS, 0,1% (2/56) AGUS, 1,5% (24/56) NIC I, 0,2% (4/56) NIC II ou NIC III e nenhum câncer invasor. CH foi positiva em 19% (315/1658) das mulheres. Tanto CC como CH foram negativas em 1.313 (79,6%) mulheres; 303 (18,4%) eram positivas em apenas um dos dois testes e 34 (2%) mulheres positivas em ambos. Entre 1.602 mulheres com CC negativa, 281 (17,5%) tinham CH positiva. Em 22 (1,3%) mulheres a CH foi negativa e a CC positiva, porém somente duas pacientes apresentaram lesão histológica. Por outro lado, em 315 casos com CH positiva, 281 (89,2%) tinham CC negativa, sendo que 8,5% (24/281) apresentaram lesão histológica. A sensibilidade da CH (71,7%) foi significantemente superior à da CC (30,2%) [p < 0,001]. A especificidade da CC foi melhor que a da CH (97,5% e 82,7%, respectivamente; p < 0,001). Conclusão: a incorpora­ção de novas tecnologias de rastreamento que levem em conta os conhecimentos atuais da etiopatogenia virai do câncer do colo uterino, como a pesquisa de HPV DNA por CH, poderá reduzir os atuais níveis de mortalidade desse câncer.