Introdução: Objetivos: Identificar os efeitos da suplementação de probióticos em pacientes criticamente enfermos, analisando desfechos como menor ocorrência de pneumonia associada à ventilação mecânica (PAV), mortalidade, tempo de internação, infecções, constipação intestinal e diarreia. Método: A revisão sistemática foi realizada a partir da elaboração de protocolo registrado na International Prospective Register of Systematic Reviews (PROSPERO), com busca nas principais bases de dados. Foram incluídos estudos prospectivos e ensaios clínicos randomizados controlados que compreendem o período de 2016 a 2021. Resultados: Ao total, 72 estudos foram selecionados e, após exclusão de duplicatas e critérios de elegibilidade, 8 artigos compuseram esta revisão. Entre os estudos, 4 avaliaram como desfecho primário a ocorrência de PAV, porém com limitações e com resultados pouco relevantes para prática. Os desfechos como sobrevida em Unidade de Terapia Intensiva (UTI), mortalidade (em dias), incidência de outras infecções, diarreia associada à Clostridium difficile e a antibioticoterapia foram analisados, e apenas uma pesquisa realizou análise de microbiota intestinal e ocorrência de constipação. Quanto à suplementação, as cepas probióticas utilizadas foram distintas, além de doses e vias de administração diferentes. De todos os artigos avaliados, nenhum foi capaz de garantir os benefícios da suplementação nessa população, com resultados limitados, mas promissores, na redução de ocorrência de PAV, diarreia, constipação e redução de bactérias gram-negativas multirresistentes. Conclusão: Os resultados encontrados demonstram que permanecem inconclusivos os efeitos da suplementação probiótica em pacientes criticamente enfermos; e, até o momento, não existem achados suficientes que respaldem a definição de um protocolo de probioticoterapia na terapia intensiva.