Introdução - A obesidade é um importante problema de saúde pública no Brasil. A linha de cuidado para o sobrepeso e obesidade é uma das ofertas tecnológicas inovadoras do Sistema Único de Saúde, visando superar a fragmentação da atenção e gestão à saúde e propondo diretrizes para organização da prevenção e do tratamento do sobrepeso e obesidade como linha de cuidado prioritária nas redes de atenção à saúde. A qualificação da força de trabalho para o enfrentamento da obesidade é uma das diretrizes propostas pela linha de cuidado, tendo como premissa as práticas de educação permanente em saúde (EPS). A EPS tem sido apontada como ferramenta essencial para a produção de mudanças de práticas e organização dos processos de trabalho. Objetivo - Compreender, na perspectiva de profissionais de saúde, o papel da EPS na implementação da linha de cuidado para o sobrepeso e obesidade nas ações da atenção primária. Métodos- Trata-se de pesquisa de abordagem qualitativa a partir de estudo de caso. Foram realizadas dezoito entrevistas semiestruturadas com profissionais de saúde com nível superior, atuantes na atenção primária dos municípios do Grande ABC Paulista no estado de São Paulo. Realizou-se análise de conteúdo com abordagem indutiva. O estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética da Faculdade de Saúde Pública da USP (Parecer Nº 3.366.472; CAAE Nº 12785719.9.0000.5421). Resultados - A partir da análise emergiram cinco categorias temáticas: Organização do cuidado às pessoas com sobrepeso e obesidade; Percepções sobre a temática de sobrepeso e obesidade; Concepções acerca dos processos educativos; Potencialidades associadas às práticas de EPS; e Desafios relacionados com as práticas de EPS. Conclusões - A obesidade foi concebida pelos profissionais de saúde como fenômeno multifatorial, sendo a vigilância alimentar e nutricional, a abordagem coletiva para o manejo da obesidade e uso de práticas integrativas e complementares práticas estabelecidas para o cuidado de indivíduos com sobrepeso e obesidade. Entretanto, ainda coexistem práticas assistenciais unidimensionais, com orientações focadas na perda de peso e responsabilização individual, nas quais os usuários com obesidade são vistos de maneira negativa e sofrem atitudes estigmatizantes. Os profissionais sentem-se inseguros frente à temática de obesidade e há reconhecimento da necessidade de processos de qualificação profissional. Evidenciou-se concepções dos processos educativos que ora convergem com princípios de EPS, ora com de educação continuada. A EPS foi concebida pelos profissionais como componente essencial para a produção e organização do cuidado para pessoas com excesso de peso, contribuindo para a implementação da linha de cuidado para sobrepeso e obesidade e propiciando transformação nas práticas e nos processos de trabalho. Contudo, as ações educativas relacionadas à temática obesidade ainda estão aquém do esperado e foram elencados fatores desafiadores para o desenvolvimento de ações de EPS, como a pandemia da COVID-19, alta demanda assistencial, ações desconexas com a realidade do serviço, problemáticas relacionadas a integração entre as equipes multiprofissionais e estratégia saúde da família, desvelando a necessidade de aprimoramento das ações estabelecidas e sensibilização da gestão local para ampliação do apoio aos processos educativos.