RESUMOObjetivo: Avaliar a relação entre as concentrações de hemoglobina (Hb) durante a gravidez e o peso ao nascer. Métodos: Estudo transversal envolvendo 1450 gestantes e seus recém-nascidos atendidos em maternidade pública do Rio de Janeiro, Brasil (1999-2014. As concentrações de Hb foram avaliadas nos três trimestres da gestação e o peso ao nascer foi avaliado como variável contínua e como variável dicotômica: baixo peso ao nascer (<2.500,00 g) e peso normal (> 2.500,00 g). A relação entre Hb e peso ao nascer foi avaliada por meio de regressão linear múltipla. Curvas ROC foram utilizadas para identificar pontos de corte para Hb com melhor sensibilidade e especificidade para baixo peso ao nascer. Resultados: Nos modelos explicativos para o peso ao nascer, verificou-se que as concentrações de Hb foram negativamente associadas ao peso ao nascer nos três trimestres da gravidez (1º trimestre: β = -45,02, IC 95% -75,18 a -14,86; 2º trimestre: β = -45,02, IC 87;11,46), controlando para idade gestacional no parto, ganho de peso gestacional, número de partos anteriores e pré-IMC gestacional. O peso médio ao nascer foi significativamente maior entre as mulheres nos quartis inferiores de Hb no primeiro (p = 0,012) e no terceiro (p = 0,002) trimestres. Os valores de Hb relacionados ao baixo peso ao nascer no 1º, 2º e 3º trimestres foram 12,6 g / dL, 11,4 g / dL e 12,35 g / dL, respectivamente. Conclusão: Os resultados sugerem uma associação inversa entre maiores concentrações de Hb e menor peso ao nascer.