La contaminación del aire urbano es uno de los principales desafíos que enfrentan las ciudades de todo el mundo. Las partículas en suspensión (PM), el dióxido de nitrógeno (NO), los compuestos orgánicos volátiles (COV) y otros contaminantes superan muchas veces la exposición aérea recomendada, generando un fuerte impacto en la salud humana y el bienestar de la ciudad. Considerando Bucarest como un estudio de caso, este estudio tuvo como objetivo investigar los patrones de concentración de partículas en suspensión y dióxido de nitrógeno. Se utilizaron datos multianuales de la Red Nacional de Monitoreo de la Calidad del Aire de Rumanía para investigar la variabilidad espacial y temporal. Todos los contaminantes del aire presentaron una tendencia bimodal típica durante el día, con picos dobles específicos correspondientes a las horas pico de la mañana y la noche. Se observó variabilidad espacial en las concentraciones de NO, con casi el doble de los valores de concentración en el centro de la ciudad durante el mediodía en comparación con los de las áreas de fondo e industriales. Se notó un patrón semanal de PM, con concentraciones más bajas durante los fines de semana en comparación con las de los días laborables, más pronunciado en el caso de PM en comparación con el caso de PM. La fracción de partículas finas presentó variabilidad mensual y estacional, con niveles más altos durante los meses fríos en comparación con los meses cálidos, correspondiendo principalmente al aumento de la calefacción doméstica. La proporción estimada de mortalidad atribuible a la exposición anual a un PM aéreo superior a 5 g/min en Bucarest osciló entre el 7.55% y el 8.26%, siendo el máximo en 2021. Por el contrario, la proporción estimada de mortalidad atribuible a PM y NO superiores a 10 g/m fue significativamente más baja, con valores alrededor del 4%. Los resultados son útiles para apoyar medidas de planificación ambiental para disminuir la contaminación del aire urbano.