Mientras que el impacto de la contaminación del aire en las exacerbaciones agudas de la enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC) ha sido ampliamente estudiado, su efecto en los resultados de hospitalización sigue siendo menos explorado. Este estudio examina la influencia de la exposición a la contaminación del aire a corto plazo en resultados adversos de hospitalización: mortalidad, uso de ventilación mecánica y hospitalización prolongada, en pacientes con EPOC severa no infecciosa en Novi Sad, Serbia. Utilizando un análisis de series temporales de cinco años, se integraron las concentraciones de contaminantes del aire seleccionados (PM, SO y NO) y datos meteorológicos con los resultados de hospitalización. Los modelos no lineales de rezago distribuido (DLNMs) revelaron asociaciones significativas entre el aumento de los niveles de contaminantes del aire y algunos resultados desfavorables. La exposición a concentraciones crecientes de PM (fondo urbano) y SO (tráfico urbano) se vinculó a mayores riesgos de ventilación mecánica (OR acumulativa 21.95 (IC 95% 1.07-449.45) y 11.37 (IC 95% 1.25-103.27), respectivamente) y hospitalización prolongada por EPOC no infecciosa (RR acumulativa 2.27 (IC 95% 1.14-4.52) y 2.24 (IC 95% 1.38-3.64), respectivamente). No se observaron efectos acumulativos de rezago en la mortalidad, aunque surgieron patrones específicos en modelos de rezago individuales. Estos hallazgos destacan el papel crítico de mejorar la calidad del aire para reducir algunos riesgos de hospitalización relacionados con la EPOC.