A co-infecção natural com os vírus dengue pode ocorre em áreas altamente endêmicas onde diferentes sorotipos têm sido transmitidos por muitos anos. Relatamos aqui quatro casos de co-infecção com DENV-3/DENV-4 detectados por testes sorológicos e moleculares entre 674 pacientes com febre indiferenciada aguda, atendidos em um centro de medicina tropical de referência da cidade de Manaus, Brasil, entre 2005 e 2010. As análises das sequências obtidas indicaram a presença dos genotipos 3 e 1 para DENV-3 e DENV-4 respectivamente.