Se presenta una descripción detallada de especies de Thalassiosira raramente registradas en Brasil, con ilustraciones de microscopio óptico (LM) y microscopio electrónico de barrido (SEM). Se estudiaron 78 muestras de red de fitoplancton (20 µm) recolectadas entre los años 2000 y 2006 en aguas costeras del sur de Brasil, en la playa de Cassino y en el estuario de Lagoa dos Patos, en material limpio utilizando el microscopio óptico Axiovert Zeiss y el SEM Jeol 6060. Se presentan la temperatura y la salinidad del agua de las muestras y de seis especies: Thalassiosira endoseriata, T. hendeyi, T. lundiana, T. minuscula, T. oceanica y T. wongii. Dos especies, Thalassiosira hendeyi y T. endoseriata, fueron las más comunes, observándose en todas las estaciones en la playa de Cassino, en un amplio rango de temperatura (10-26 °C), mientras que en el estuario de Lagoa dos Patos solo se observaron esporádicamente. Thalassiosira endoseriata, T. lundiana, T. oceanica y T. wongii se reportan por primera vez en aguas costeras brasileñas. Las dos últimas especies, raramente registradas en el mundo, están completamente ilustradas con base en material brasileño.