A inclusão educacional de estudantes neurodivergentes constitui um dos principais desafios contemporâneos no campo da educação, especialmente no contexto do ensino mediado por tecnologias digitais. Este artigo tem como objetivo analisar os desafios e as possibilidades da inclusão educacional mediada por tecnologias no ensino online para estudantes com transtornos de aprendizagem e do neurodesenvolvimento, como Transtorno do Déficit de Atenção e Hiperatividade (TDAH), Transtorno do Espectro Autista (TEA) e dislexia. Trata-se de uma pesquisa de abordagem qualitativa, de caráter bibliográfico e exploratório, fundamentada em autores da educação inclusiva, neuroeducação e tecnologias educacionais. Os resultados evidenciam que, embora as tecnologias digitais ampliem o acesso ao conhecimento e favoreçam práticas pedagógicas mais flexíveis e personalizadas, ainda persistem barreiras relacionadas à acessibilidade digital, formação docente e adaptação curricular. Conclui-se que o uso de tecnologias assistivas, o Desenho Universal para a Aprendizagem e metodologias ativas podem contribuir significativamente para a construção de ambientes virtuais mais inclusivos, promovendo equidade e participação efetiva de estudantes neurodivergentes no processo educacional.