Introdução: A caquexia do câncer é uma síndrome multifatorial, de caráter inflamatório, na qual ocorrem diversas alterações que contribuem para a perda involuntária de peso corporal e, consequentemente, para a redução da qualidade de vida e da taxa de sobrevida dos pacientes. Os ácidos graxos poliinsaturados ômega-3 (ω-3), mais especificamente o ácido eicosapentaenoico (EPA), vêm sendo utilizados como abordagens para tratamento adjuvante para prevenção e tratamento da caquexia, devido aos seus potenciais efeitos anti-inflamatórios e anticaquéticos. Assim, o objetivo deste estudo é verificar os benefícios ocasionados pelos efeitos imunomoduladores do ω-3, em pacientes oncológicos com caquexia. Método: Trata-se de uma revisão sistemática da literatura, conduzida através da metodologia Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-analyses (PRISMA). Os artigos foram encontrados por meio de pesquisas nas bases de dados PubMed, Biblioteca Virtual de Saúde (BVS) e Periódicos CAPES. Foram selecionados artigos publicados nos últimos 10 anos, redigidos em português ou inglês, em formato de texto completo, ensaios clínicos randomizados realizados com seres humanos, com idade ≥ 20 anos, e que avaliaram os efeitos do EPA em pacientes com caquexia oncológica. Resultados: Foram selecionados oito ensaios clínicos randomizados, sendo que apenas dois deles apresentaram efeitos positivos na suplementação de EPA com atuação na redução das concentrações de citocinas pró-inflamatórias (IL-1β, IL-6, TFN-α e IFN-γ). Quanto à manutenção do peso corporal, esta foi verificada em três artigos, assim como a preservação da massa muscular esquelética. A melhora na qualidade de vida foi relatada em três ensaios, gerando um aumento da ingesta alimentar; entretanto, três artigos não apresentaram desfechos positivos com a administração de EPA. Conclusão: A utilização do EPA como tratamento adjuvante em pacientes oncológicos com caquexia parece ter efeitos benéficos no aumento/manutenção do peso corporal, manutenção de massa magra e aumento de ingestão alimentar, contribuindo para melhora do prognóstico clínico e nutricional do paciente.