A fadiga é um dos sintomas mais frequentes e estressantes relatados por pacientes em tratamento do câncer; está presente em todas as etapas da doença. Já a insônia afeta até 50% dos pacientes com câncer, esta e os distúrbios do sono subsequentes pode levar a fadiga, perturbações do humor, e contribuem para a imunossupressão, que pode ter um profundo impacto sobre a qualidade de vida. Portanto, na tentativa de contribuir para uma melhor assistência interdisciplinar e multiprofissional aos pacientes oncológicos e devido à relevância do entendimento do assunto para os profissionais de saúde, este estudo irá discutir a apresentação clínica da fadiga e insônia em pacientes oncológicos. Trata-se de revisão integrativa da literatura, onde foram selecionados artigos científicos referentes ao assunto publicados entre 2007 a 2017. Procurados nas bases de dados eletrônicos de periódicos indexados: Library of Medicine, Literatura Latino-Americana Saúde e a base Scientific Eletrotonic Library Online. Utilizaram-se os seguintes descritores: fadiga, distúrbios do sono, quimioterapia, na língua inglesa e portuguesa. Excluíram-se estudos de casos e trabalhos duplicados nas bases de dados. Sendo assim, este estudo compreende a revisão de 12 artigos científicos. A fadiga relacionada ao câncer é definida como um sintoma constante, um senso individual de cansaço físico, emocional e cognitivo ou exaustão relacionada ao câncer ou ao seu tratamento que não seja competente à atividade realizada recentemente a qual poderia interferir com a capacidade funcional usual do indivíduo. A insônia, por sua vez, é um sintoma que se apresenta como dificuldade em iniciar e/ou manter o sono, presença de sono não reparador, ou seja, pouco suficiente para manter uma boa qualidade de alerta e bem-estar físico e mental durante o dia, consequentemente, comprometendo o desempenho nas atividades diurnas. Nesta perspectiva, entende-se que o manejo da fadiga e insônia no paciente com câncer é um desafio, e as formas de controle incluem o uso de terapias farmacológicas e não farmacológicas. Portanto, há necessidade de educar os profissionais, doentes e cuidadores para que estes sintomas sejam identificados e tratados.