Introdução: A hipovitaminose D tem despertado preocupação entre os profissionais de saúde devido aos diversos benefícios que a 25-hidroxivitamina D [25(OH)D] oferece ao organismo e aos prejuízos associados à sua deficiência. Estudos têm demonstrado que a vitamina D desempenha um papel crucial em uma variedade de processos biológicos, incluindo a regulação do metabolismo do cálcio e do fósforo, a saúde óssea, a função muscular, a saúde cardiovascular e imunológica, entre outros. Entretanto, apesar das evidências dos benefícios da vitamina D, ainda há debate sobre a eficácia da suplementação em certos contextos. Alguns estudos têm mostrado resultados positivos da suplementação de vitamina D em certas condições, como a prevenção de fraturas em idosos ou a redução do risco de infecções respiratórias em crianças. No entanto, outros estudos têm sido menos conclusivos, e há questões em aberto sobre dosagem ideal, duração da suplementação e populações que podem se beneficiar mais. Assim sendo, reconhece-se a importância de abordar esta temática na prática clínica. Objetivo: determinar a associação entre a hipercolesterolemia e a hipovitaminose D, elucidando a eficácia da suplementação dessa vitamina. Método: trata-se de uma revisão integrativa de literatura, conduzida nas bases de dados do Scientific Eletronic Library Online (SCIELO) Medical Literature Analysis and Retrieval System Online (MEDLINE) e National Library of Medicine (PUBMED), com foco em estudos publicados entre 2016 e 2024. Resultados: dez estudos em um total de 697 preencheram os critérios de inclusão. Analisando os materiais, evidenciou-se relação da hipovitaminose D com diversas condições, incluindo doenças cardiovasculares, diabetes tipo 2 e dislipidemia. Essas análises também demonstraram uma relação inversa entre 25-hidroxivitamina D [25(OH)D] e a dislipidemia, apesar da influência de fatores externos. Conclusão: As evidencias cientificas comprovam a correlação da hipercolesteromia com a hipovitaminose D, o que pode ser constatado em pacientes com doenças cardiovasculares. Entretanto, reconhece-se a necessidade de estudos posteriores, os quais considerem fatores externos para uma elucidação mais fidedigna sobre esta temática, além disso, não há evidências suficientes de alta qualidade para apoiar a eficácia da suplementação de vitamina D.