Objetivo Descrever as características da epidemia da dengue em Pinhalzinho, Santa Catarina, Brasil, e investigar os efeitos das variáveis climáticas sobre a infestação pelo mosquito Aedes aegypti. Métodos Estudo ecológico, com dados sobre casos de dengue, hospitalizações e óbitos pela doença, em 2015 e 2016, além das variáveis meteorológicas e focos de Ae. aegypti, de 2015 a 2018. Resultados No período epidêmico de 2015-2016, a taxa de incidência de dengue foi de 12.695,2/100 mil habitantes. Foi registrada maior incidência no sexo feminino (13.926,4/100 mil hab.) e nas faixas etárias acima de 50 anos (17.162,0/100 mil hab.). A temperatura média e a umidade relativa do ar apresentaram relação positiva com o aumento de focos de Ae. aegypti. Conclusão A incidência de dengue durante a epidemia foi a maior já registrada no país. As condições climáticas devem ser consideradas no planejamento das ações de controle vetorial e prevenção à dengue.