大伯无儿无女，过世后他的家产是归妹妹的小孩还是弟弟的小孩继承？

题主没有描述家庭情况，涉及到的因素比较多，不会有唯一结论。只能在条件情况下，先给出一个明确结论：

若大伯无儿无女、无配偶在世、去世时大伯的父母、弟弟、妹妹均已过世，法定继承情况下，弟弟、妹妹的孩子，平均继承。

注意：上述结论有三个非常重要的前提条件——

大伯去世时无配偶、其父母均已过世（估计祖父母、外祖父母也已过世）

大伯的弟弟妹妹均已过世

法定继承情况下

下面罗列一下，请题主自行对号入座：

法定继承情况下

开篇给出的结论，其实涉及到的就是“第二顺序继承人代位继承人”的问题。

第二顺序代位继承人是这次《民法典》继承编中新增的内容。指被继承人去世是没有第一顺序继承人，而作为第二顺序继承人的兄弟姐妹又过世了，那么，法定继承情况下，兄弟姐妹的子女，可以“代替”兄弟姐妹，继承被继承人的遗产。

条件要求比较严苛，主要有四种不同的组合方式：

如果大伯去世的时候有第一顺序继承人（配偶、或者父母健在），不会涉及到弟弟妹妹，更不会涉及到弟弟妹妹的子女。

如果大伯去世的时候没有第一顺序继承人，而弟弟妹妹均健在，由弟弟妹妹平均继承，依然不会涉及到弟弟妹妹的子女。

如果大伯去世的时候没有第一顺序继承人，弟弟去世了、妹妹健在（反过来同理），那么，弟弟的孩子、妹妹平均继承。但注意一点：假设弟弟有两个孩子，是两个孩子合计分一份，妹妹自己分一份，而不是三人均分。

如果大伯去世的时候没有第一顺序继承人，弟弟、妹妹均去世，那么弟弟、妹妹的孩子平均继承。同理，也要注意：假设弟弟有两个孩子、妹妹有一个孩子，结论也是弟弟两个孩子合计分一份，妹妹的孩子自己分一份。

遗嘱继承情况下

如果大伯生前留有合法有效遗嘱，那么，大概率下这种遗嘱属于“遗赠”性质——其遗产由遗嘱指定的受遗赠人分得，无需考虑以上情况。

以上，均建立在涉及到的继承人（受遗赠人）未触发丧失继承权行为的假设前提基础上。