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Mulheres com sobrepeso ou obesidade (OWOB) têm um risco aumentado de parto cesáreo, parto prematuro (PTB) e bebês com alto peso ao nascer. Embora o exercício regular diminua este risco em mulheres com peso saudável, estas associações não foram exploradas no OWOB. As mulheres foram randomizadas entre 13 e 16 semanas de gestação para 150 minutos de exercício de intensidade moderada (n = 131) ou controle sem exercício (n = 61). Tipo de parto, idade gestacional (IG) e peso ao nascer (PN) foram obtidos por meio de prontuário eletrônico. As gestantes que praticavam exercícios não tiveram diferenças no risco de parto cesáreo, TBP ou PN em comparação com participantes controle. Os praticantes de exercícios OWOB tiveram taxas mais altas de parto cesáreo (27,1% vs. 11,1%), tendências de maior TBP (15,3% vs. 5,6%), mas bebês com peso normal em relação aos praticantes de exercícios com peso normal. Controlando a raça e o índice de massa corporal (IMC), o exercício materno reduziu o risco relativo (RR) de parto cesáreo de 1,63 para 1,43. Os partos cesáreos foram previstos pelo IMC pré-gestacional e pelo nível de condicionamento físico, enquanto o PN foi previsto pela raça, ganho de peso gestacional (GPG), nível de condicionamento físico pré-gestacional e nível de exercício. O parto cesáreo foi previsto pelo IMC pré-gestacional e pelo nível de condicionamento físico, enquanto o exercício materno reduziu as magnitudes dos riscos relativos do parto cesáreo. O exercício materno, o nível de aptidão pré-gravidez e o GWG predizem o PN neonatal.