A cirurgia pediátrica de alta complexidade apresenta desafios específicos devido às particularidades anatômicas e fisiológicas dos pacientes infantis. A incorporação de tecnologias emergentes, como impressão 3D, robótica e biomateriais, oferece inovações que estão progressivamente transformando esta especialidade médica. Este artigo de revisão analisa de forma aprofundada os avanços e os desafios envolvidos na adoção dessas tecnologias, enfatizando seu impacto na prática cirúrgica pediátrica. A tecnologia de impressão 3D viabiliza a criação de modelos anatômicos detalhados e dispositivos médicos personalizados, favorecendo um planejamento cirúrgico mais preciso e contribuindo para melhores resultados operatórios. A robótica, ao proporcionar precisão e realizar movimentos complexos em espaços limitados, minimiza o trauma cirúrgico e favorece uma recuperação mais rápida dos pacientes. Biomateriais, como polímeros biodegradáveis e scaffolds bioativos, abrem novas possibilidades para a regeneração tecidual e para a integração eficiente de dispositivos médicos com os tecidos biológicos. Apesar dos avanços notáveis, a ampla adoção dessas tecnologias enfrenta obstáculos, entre eles a necessidade de adaptar os sistemas robóticos às dimensões anatômicas pediátricas, a avaliação de biocompatibilidade de longo prazo dos biomateriais e os elevados custos de desenvolvimento e implementação. O progresso nesta área requer pesquisa contínua e colaboração interdisciplinar, visando superar essas barreiras e potencializar os benefícios trazidos por essas inovações. Conclui-se que impressão 3D, robótica e biomateriais apresentam um potencial relevante para transformar a cirurgia pediátrica de alta complexidade, permitindo intervenções mais precisas, menos invasivas e personalizadas. A integração dessas tecnologias configura uma perspectiva promissora para aprimorar os resultados cirúrgicos e elevar a qualidade de vida dos pacientes pediátricos, marcando um avanço expressivo na medicina moderna.