O presente estudo de revisão integrativa analisou a relação entre as vitaminas D, A, C, E e do complexo B e os sintomas de ansiedade e depressão, investigando seus mecanismos neurobiológicos, a associação entre deficiências e o agravamento dos sintomas, e a eficácia da suplementação. A metodologia consistiu na busca e análise crítica de estudos nas bases de dados SciELO e PubMed, seguindo as diretrizes PRISMA. Os resultados indicaram que o L-metilfolato pode ser um adjuvante eficaz na depressão resistente, a vitamina D apresenta potencial em indivíduos com deficiência, e a vitamina E pode reduzir sintomas depressivos em adultos. As vitaminas A e C carecem de estudos de intervenção, com evidências observacionais sugerindo uma relação inversa entre vitamina C e depressão. Para ansiedade, não há suporte para a suplementação de vitaminas A e C. Conclui-se que, apesar de alguns achados promissores, a heterogeneidade metodológica e a predominância de estudos observacionais limitam recomendações clínicas abrangentes, sendo necessárias futuras pesquisas rigorosas para elucidar o papel das vitaminas no manejo dos transtornos de humor.