Introdução: A vitamina D participa de processos importantes da gestação, como implantação do embrião, angiogênese, inflamação e metabolismo da glicose. Objetivos: Correlacionar os níveis de vitamina D de gestantes com a ocorrência das principais complicações gestacionais: diabetes mellitus gestacional, doença hipertensiva da gestação e trabalho de parto prematuro. Métodos: Estudo observacional, analítico, longitudinal, prospectivo e de coorte, realizado entre abril de 2021 a abril de 2022, na Seção de Obstetrícia do Hospital do Servidor Público Estadual “Francisco Morato de Oliveira”, São Paulo. Foram dosados níveis de vitamina D em gestantes antes de 20 semanas e no dia do parto. De acordo com os níveis apresentados estratificaram-se grupos usando os seguintes níveis de hidroxi-vitamina D (25-OH-D): ≥30-100ng/mL suficiente, ≥20-<30ng/mL insuficiente e <20ng/mL: deficiente. As variáveis analisadas foram: desenvolvimento de doença hipertensiva gestacional, diabetes mellitus gestacional e trabalho de parto prematuro e os dados foram obtidos no prontuário eletrônico hospitalar. Além disso, avaliou-se com questionários a aderência ao tratamento, ingestão de alimentos ricos em vitamina D e exposição solar 3 vezes na semana durante a gestação e realizadas comparações. Resultados: O estudo incluiu 207 gestantes, das quais 31,9 % eram deficientes e 68,1% insuficientes. Aderiram ao tratamento 81,6% e 18,4% não aderiram. Entre as que suplementaram (N=169), observou-se que a vitamina D do dia do parto melhorou em 89,3% das pacientes. Das que não aderiram (N=38), 13,2% melhorou. No grupo que tratou, a exposição solar foi ausente em 61,5% e presente em 38,5%. Não houve relação estatística significativa entre aderência ao tratamento e as 49,3% pacientes que utilizaram alimentos ricos em vitamina D. Das insuficientes 84,4% melhoraram os níveis de vitamina e das deficientes somente 56,1%. Entre as que não trataram, 68,4% desenvolveram doenças e somente 33,1% das que trataram adoeceram. O diabetes mellitus gestacional foi observado em 44,7% das que não suplementaram e 12,4% das que suplementaram. Quanto ao risco de desenvolver doença hipertensiva gestacional em pacientes que aderiram ao tratamento, não houve diferença estatística quando se comparou ao grupo de pacientes que aderiram. Conclusão: Níveis reduzidos de vitamina D na gestação associaram a uma frequência maior de diabetes mellitus gestacional. Suplementação dessa vitamina na gravidez não influenciou o desenvolvimento de doença hipertensiva gestacional ou trabalho de parto prematuro.