RESUMO Objetivo Avaliar a relação custo-efetividade da adição de quimioterapia hormonal em pacientes com câncer de próstata metastático sensível a hormônio ou localizado de alto risco. Métodos Um modelo de decisão analítico foi desenvolvido para determinar o custo-efetividade da adição de quimioterapia versus a monoterapia de privação de andrógeno para pacientes com câncer de próstata metastático hormônio-sensível e pacientes de alto risco com câncer de próstata não metastático. O custo-efetividade em pacientes metastáticos com um alto volume da doença foi verificado isoladamente. Os dados do modelo foram obtidos de ensaios clínicos randomizados utilizando custos de aquisição de medicamentos no Brasil. Os custos de terapias pós-progressão também foram incluídos no modelo. Os efeitos foram expressos em anos de vida ajustados por qualidade, e foram calculadas as razões de custo-efetividade incremental. Resultados A adição de quimioterapia levou a um ganho de anos de vida ajustados por qualidade para todos os doentes. Este incremento foi seis vezes maior para os pacientes com doença metastática de alto volume. Nestes pacientes, as taxas do custo incremental por anos de vida ajustados por qualidade foram até 74% mais baixos do que o aumento das taxas dos pacientes com doença não metastática. Conclusão A adição de quimioterapia foi mais custo-efetiva para pacientes com doença metastática de alto volume.