O esgoto contém grande diversidade de microrganismos, incluindo patógenos como os vírus, sendo, portanto, um meio propício para identificação da circulação de doenças infectocontagiosas – técnica conhecida como wastewater-based epidemiology (WBE). A WBE se mostra uma poderosa ferramenta de saúde pública para rastrear e sinalizar a situação epidemiológica da população, visto que as partículas virais do SARS-CoV-2 podem ser expelidas nas fezes e urina dos contaminados antes mesmo do surgimento de sintomas e do diagnóstico clínico de COVID-19. Este estudo apresenta uma revisão de literatura sobre a presença de SARS-CoV-2 e outros vírus no esgoto doméstico e as possibilidades de remoção em estações de tratamento de esgoto (ETEs) convencionais e avançadas, bem como as técnicas de concentração e detecção em amostras ambientais. Ao final do artigo, foi apresentada uma análise econômica da aplicabilidade da WBE como instrumento de predição epidemiológica da COVID-19 em um município brasileiro.