O microbioma gastrointestinal é composto por trilhões de microrganismos que habitam o trato digestivo humano e exercem funções essenciais na digestão, metabolismo de nutrientes, síntese de vitaminas e regulação imunológica. Alterações na sua composição, conhecidas como disbiose intestinal, podem comprometer a homeostase do organismo e influenciar diretamente o equilíbrio emocional. Diante disso, este estudo teve como objetivo analisar, por meio de uma revisão sistemática da literatura, a associação entre o microbioma gastrointestinal e a saúde mental em seres humanos. A pesquisa foi conduzida conforme as diretrizes do PRISMA, utilizando a estratégia PICO para estruturar a questão norteadora. Foram realizadas buscas nas bases de dados PubMed, Biblioteca Virtual em Saúde (BVS) e ScienceDirect, com os descritores “Gastrointestinal Microbiome” e “Mental Health”. Foram incluídos 9 estudos originais publicados entre 2015 e 2025, contemplando adultos de 18 a 50 anos, nos quais foram avaliadas a composição microbiana intestinal e as condições de saúde mental, como depressão, ansiedade e transtorno bipolar. Os resultados demonstraram que a diversidade microbiana intestinal está intimamente relacionada ao bem-estar psicológico. Indivíduos com disbiose apresentaram maior prevalência de sintomas depressivos e ansiosos, além de alterações em espécies bacterianas específicas. Concomitantemente, microrganismos como Faecalibacterium foram associados à melhora do humor e à proteção contra inflamações, enquanto Paraprevotella e Proteobacteria estiveram ligadas a piores desfechos mentais. Fatores como dieta pobre em fibras, uso de medicamentos, IMC elevado e estresse psicossocial também influenciaram a composição da microbiota. Por outro lado, dietas equilibradas, ricas em grãos, frutas e legumes, favoreceram a produção de ácidos graxos de cadeia curta, compostos com efeitos anti-inflamatórios e neuroprotetores. Conclui-se que o equilíbrio da microbiota intestinal exerce papel essencial na regulação do humor, das emoções e das funções cognitivas, por meio da comunicação bidirecional do eixo microbiota-intestino-cérebro. A manutenção desse equilíbrio depende de fatores dietéticos, metabólicos e psicossociais, sendo fundamental para a saúde mental. Assim, a revisão reforça a importância de estratégias nutricionais e educativas voltadas à promoção de uma microbiota saudável, integrando aspectos biológicos, psicológicos e sociais. Recomenda-se o desenvolvimento de estudos longitudinais padronizados que permitam consolidar biomarcadores clínicos e orientar intervenções personalizadas voltadas à saúde mental e intestinal.