Introdução: Cuidar de uma pessoa com demência pode ser exaustivo devido às inúmeras necessidades e sintomas associados a essa condição. Na maioria das vezes, essa função é desempenhada por um membro da família que assume o papel de cuidador informal ao enfermo. Objetivo: Este estudo teve como objetivo investigar a influência do apoio social e da satisfação com a vida na sobrecarga do cuidador, considerando potenciais efeitos de mediação. Métodos: 452 cuidadores familiares (81,9% mulheres), com idades entre 21 e 89 anos (M = 52,3; DP = 11,2), responderam um questionário padronizado para avaliar características sociodemográficas, estado clínico da pessoa com demência e variáveis específicas do prestador de cuidados. CAAE: 50801421.3.0000.5183. Resultados: Os cuidadores com maiores índices de sobrecarga apresentaram baixos escores de satisfação com a vida e apoio social. Além disso, os níveis de satisfação com a vida também se relacionaram positivamente com os níveis de apoio social. Finalmente, o modelo de mediação testado apresentou índices de ajuste satisfatórios, demonstrando que o apoio social medeia 21,87% do efeito entre sobrecarga e satisfação com a vida. Todos os efeitos analisados foram significativos (p < 0,01). Conclusões: Estes achados evidenciaram a importância do apoio social na melhoria de indicadores de bem-estar em cuidadores informais de pessoas com demência. Ademais, apoio social e satisfação com a vida se caracterizaram como fatores protetores contra a sobrecarga nessa população. Essas informações devem ser consideradas para subsidiar decisões na área da saúde e políticas públicas voltadas à população de cuidadores informais.