Objetivo: descrever a experiência da integração entre dados quantitativos e qualitativos, por meio de uma pesquisa de métodos mistos. Método: trata-se de um relato de experiência da utilização dessa abordagem metodológica em um estudo de tese de doutorado em enfermagem sobre a governança da prática profissional de enfermagem no ambiente hospitalar. Resultados: o texto apresenta três tópicos principais: fundamentação teórica sobre as características e tipologias dos estudos de métodos mistos; procedimentos de coleta, análise e combinação dos dados; e benefícios e desafios da realização desse tipo de estudo. Conclusão: sustenta-se que a realização de uma pesquisa de métodos mistos permitiu a identificação de convergências e divergências entre os dados qualitativos e quantitativos, contribuindo para a produção de resultados que se complementam entre si.