O estudo foi realizado com o objetivo de avaliar os efeitos da suplementação com L-glutamina e L-glutamato (Gln/Glu), em dieta com baixo nível de lisina, sobre o desempenho, parâmetros sanguíneos, integridade intestinal e contagem de placas de Peyer no intestino de leitões. Cento e cinquenta leitões desmamados aos 21 dias de idade foram distribuídos em blocos casualizados, de acordo com o peso inicial, em três dietas, dez repetições e cinco animais por unidade experimental. As dietas foram: Controle, inclusão de 1,45% e 1,34% de lisina digestível (LisD) dos 21-33 dias e 33-47 dias, respectivamente; B-Lis, baixa LisD (90% da concentração de LisD das dietas Controles); B-Lis + Gln/Glu, baixa LisD + 1,2% e 0,8% de AminoGut dos 21-33 dias e 33-47 dias, respectivamente. Os dados foram analisados utilizando o pacote estatístico SAS 9.4. Dos 21 aos 33 dias, a adição de Gln/Glu na dieta com baixa lisina proporcionou aumento (P<0,05) do consumo de ração médio diário (CRMD) dos leitões, em comparação às demais dietas. Além disso, melhorou (P<0,05) o ganho de peso médio diário (GPMD) dos suínos no período experimental. Leitões do Controle apresentaram melhor (P<0,05) conversão alimentar (CA) dos 21 aos 47 dias de idade. Os níveis de imunoglobulina G (IgG), creatinina e ureia no soro sanguíneo não foram influenciados (P>0,05) pelas dietas. No duodeno, a dieta B-Lis + Gln/Glu proporcionou aumento (P<0,05) da altura de vilosidades (AV), enquanto a dieta Controle não diferiu (P<0,05) das demais. Não houve efeito (P>0,05) das dietas sobre a profundidade de cripta (PC) e relação AV:PC nos diferentes segmentos intestinais. No íleo foi observada tendência (P=0,10) de aumento da AV e maior (P<0,04) proliferação de células caliciformes. No jejuno, as dietas não influenciaram (P>0,05) os dados morfométricos. A suplementação com Gln/Glu em dieta com baixa lisina (90% da exigência) pode melhorar o desempenho e a integridade da mucosa intestinal de leitões desmamados. A redução do nível de lisina piorou o GPMD, a CA, o peso aos 33 e 47 dias de vida e a proporção de células caliciformes duodenais, entretanto não afetou os parâmetros sanguíneos e a contagem de placas de Peyer. Palavras-chave: Glutamina. Glutamato. Morfologia intestinal. Leitões desmamados. Lisina.