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A insegurança alimentar é um fator bem estabelecido para a obesidade. Sabe-se menos sobre a insegurança alimentar durante a gravidez. Esta revisão (PROSPERO:CRD42022311669) teve como objetivo explorar associações entre insegurança alimentar, obesidade materna, ganho de peso gestacional (GWG) e nutrição. As buscas incluíram sete bancos de dados, literatura cinzenta, referências, citações e contato com autores. Foram incluídos estudos observacionais relatando dados de 1º de janeiro de 2008 a 21 de novembro de 2023 em países de alta renda. Triagem duplicada, extração de dados e avaliações de qualidade foram realizadas. A meta-análise de efeitos aleatórios estimou odds ratios (OR), diferença média (MD) e intervalos de confiança de 95% (IC). A síntese narrativa foi conduzida quando os dados não puderam ser reunidos. As buscas em bancos de dados identificaram 22.272 resultados; 20 estudos foram incluídos (n = 19 América do Norte, n = 1 Europa; n = 32.803 mulheres). A insegurança alimentar aumentou significativamente a obesidade (OR 1,53 IC 95% 1,39, 1,66), mas não o baixo peso (OR 1,12 IC 95% 0,89, 1,34) ou o sobrepeso (OR 1,18 IC 95% 0,90, 1,46). A insegurança alimentar reduziu significativamente o GWG (MD -0,42 kg IC 95% -0,62, −0,22) e aumentou o GWG inadequado (OR 1,16 IC 95% 1,05, 1,28), mas não o GWG excessivo (OR 1,04 IC 95% 0,96, 1,13). Os resultados da dieta foram inconsistentes, com algumas evidências de redução de vitamina E e qualidade da dieta e aumento do consumo de carne vermelha/processada. Mais estudos fora da América do Norte são necessários para informar a prática e a política de apoio à saúde materna.