Este trabalho teve como objetivos comparar os dados da temperatura do ar (temperatura média e extrema), obtidos em uma Estação Meteorológica Convencional com os de uma Estação Meteorológica Automática, e avaliar as estimativas da temperatura média diária do ar por diferentes métodos. As estações meteorológicas estavam localizadas na Estação Agroclimatológica de Pelotas, Capão do Leão (31º52? S, 52º21? W e 13,2 m), Rio Grande do Sul, Brasil. A série de cada elemento foi obtida simultaneamente na Estação Automática e na Estação Convencional durante o período de 22/12/2005 a 21/12/2006. Existe alta equivalência para as medidas das temperaturas extremas e das estimativas das temperaturas médias entre as Estações Meteorológicas Convencional e Automática, independente do método utilizado para o cálculo da temperatura média do ar. O termohigrógrafo mede, com alta precisão, as temperaturas extremas do ar. Verificam-se pequenas diferenças nos horários de ocorrência das temperaturas mínimas e máximas entre as Estações Meteorológicas Convencional e Automática. A análise dos dados indica que a substituição da Estação Meteorológica Convencional pela Estação Meteorológicas Automática, na região Sul do Rio Grande do Sul, não acarreta mudanças significativas na série de dados de temperatura do ar