Resumo: Brincar é a principal ocupação nos primeiros anos de vida da criança, existindo um papel central do processamento sensorial no desenvolvimento do brincar (Parham & Fazio, 2008). Neste sentido, importa perceber a relação que existe entre o processamento sensorial da criança e as competências do brincar. Objetivos: Verificar a relação entre o brincar e o processamento sensorial em crianças dos 36 aos 72 meses. Metodologia: Foram utilizados os instrumentos Revised Knox Preschool Play Scale e Perfil Sensorial 2, com uma amostra de 55 crianças, residentes no distrito de Lisboa, com idades compreendidas entre os 36 e os 72 meses e desenvolvimento típico. O Perfil Sensorial 2 foi preenchido pelo cuidador principal. Para observação da escala Revised Knox Preschool Play Scale as crianças foram observadas por um terapeuta em contexto educativo, em interior e exterior no parque infantil, em grupos de pares. Resultados: Foi identificada a existência de uma relação entre os diversos domínios da Revised Knox Preschool Play Scale e os quadrantes e secções do Perfil Sensorial 2. De entre as relações encontradas, identifica-se que crianças com uma idade do brincar abaixo de mais de 8 meses da sua idade cronológica apresentam dificuldades no processamento tátil. Simultaneamente, crianças com hiperresponsividade tátil apresentam diferenças no interesse e cooperação, e crianças com hiperresponsividade auditiva e ao movimento apresentam diferenças na atenção. A criança sensível apresenta idades do brincar abaixo da sua idade cronológica na gestão de material, na participação, na construção, na atenção, na cooperação, no humor e na idade geral do brincar. A criança que evita apresenta idades do brincar abaixo da sua idade cronológica na atenção e cooperação. A criança espetadora ou passiva apresenta idades do brincar abaixo da sua idade cronológica no interesse, na atenção e na cooperação. Conclusão: Os resultados obtidos evidenciam uma relação entre o processamento sensorial e o brincar, sendo que crianças com características sensoriais atípicas apresentam um brincar abaixo da sua idade cronológica em várias dimensões e crianças com competências de brincar abaixo da idade cronológica apresentam dificuldades no processamento tátil.