Introdução: A Síndrome dos Ovários Policísticos (SOP) é um distúrbio endócrino-metabólico comum entre mulheres em idade fértil, frequentemente associado à resistência à insulina, obesidade e dislipidemias. A vitamina D tem sido estudada por seus potenciais efeitos na modulação desses parâmetros metabólicos. Objetivos: Investigar os efeitos da suplementação de vitamina D sobre o perfil metabólico (glicêmico e lipídico) de mulheres em idade fértil com SOP, além de identificar formas de uso e lacunas na literatura científica. Métodos: Revisão integrativa de ensaios clínicos randomizados publicados entre 2015 e 2025, com buscas nas bases PubMed/MEDLINE e Embase. Foram incluídos estudos que avaliaram suplementação oral isolada de vitamina D em mulheres com SOP e deficiência/insuficiência do nutriente. Resultados: Foram incluídos sete estudos. A maioria mostrou melhora na resistência à insulina (HOMA-IR, HOMA-B, QUICKI), redução de glicemia, insulina e triglicerídeos, além de efeitos positivos sobre inflamação e estresse oxidativo. Os achados foram heterogêneos quanto ao perfil lipídico e hormonal. Considerações finais: A suplementação de vitamina D demonstrou potencial benéfico sobre parâmetros metabólicos em mulheres com SOP, especialmente na resistência à insulina. No entanto, são necessários mais estudos com maior padronização metodológica, controle de variáveis externas e acompanhamento prolongado.