OBJETIVO: O estudo investigou a prevalência e a intensidade dos sintomas de ansiedade, estresse e depressão e sua associação com a dor musculoesquelética persistente em pacientes atendidos em uma clínica escola de fisioterapia de uma universidade pública. MATERIAL E MÉTODOS: Estudo transversal de caráter observacional, realizado em uma clínica escola de fisioterapia da Universidade do Estado da Bahia, com pacientes adultos, de ambos os sexos, atendidos entre agosto e dezembro de 2024, com exceção das áreas de pediatria e neurofuncional. Foram aplicados formulário sociodemográfico, Escala Visual Analógica, Mapa Corporal e a Escala de Depressão, Ansiedade e Estresse (DASS-21). Os dados foram analisados de forma descritiva e analítica, através do SPSS, adotando p<0,05. RESULTADOS: Foram avaliados 152 pacientes, com idade média de 51,6 anos, sendo a maioria mulheres (69,1%), cor de pele parda (46,1%) e sem companheiro(a) (67,1%). Predominaram ensino médio completo (55,3%) e renda entre 1-3 salários-mínimos (66,4%). A dor persistente foi relatada por 103 participantes (67,7%), com predomínio em joelhos, ombros e lombar. Houve associação estatisticamente significativa com sexo, uso de analgésicos, comorbidades, frequência da dor, etilismo, estresse e depressão. CONCLUSÃO: O estudo indica prevalência e intensidade de estresse e depressão associadas à dor musculoesquelética persistente, evidenciando a relação entre sofrimento psicológico e dor crônica. Esses achados oferecem uma compreensão ampliada da magnitude do problema e dos fatores envolvidos, contribuindo para o desenvolvimento de estratégias de intervenção mais eficazes, integradas e voltadas à promoção da saúde, além de apontar a necessidade de novas investigações sobre aspectos contextuais e psicossociais.