Resumo Objetivo Descrever as velocidades do fluxo sanguíneo e as alterações dos índices de impedância nas artérias uterinas leiomiomatoso utilizando a ultrassonografia Doppler. Métodos Estudo prospectivo, caso-controle, realizado em 140 mulheres pré-menopáusicas com diagnóstico ultrassonográfico de leiomioma uterino e em 140 controles na pré-menopausa sem leiomiomas. A ultrassonografia pélvica foi realizada para diagnosticar e caracterizar os leiomiomas. A hemodinâmica dos ramos ascendentes de ambas as artérias uterinas principais foi avaliada por meio de interrogatório Doppler. A análise estatística foi feita principalmente por meio de testes não paramétricos. Resultados A média do volume uterino dos das pacientes foi de 556 cm3, enquanto a dos controles foi de 90,5 cm3 (p < 0,001). A média de velocidade de pico sistólico (VPS), a velocidade diastólica final (VDF), a velocidade máxima do tempo médio (VMTM), a velocidade média do tempo médio (VMdTM), o tempo de aceleração (TA), o índice de aceleração (IA), a relação diástole/sístole (RDS), a proporção diastólica média (PDM) e o índice de pulsatilidade (IP) inversa foram significativamente maiores em pacientes (94,2 cm/s, 29,7 cm/s, 49,1 cm/s, 25,5 cm/s, 118 ms, 0,8, 0,3, 0,6 e 0,8, respectivamente) do que nos controles (54,2 cm/s, 7,7 cm/s, 20,0 cm/s, 10,0 cm/s, 92,0 ms, 0,6, 0,1, 0,4 e 0,4, respectivamente); p < 0,001 para todos os valores. Por outro lado, o IPmédio, o índice de resistividade (IR), a relação sístole/diástole (RSD) e o índice de impedância (II) nas pacientes (1,52, 0,70, 3,81 e 3,81, respectivamente) foram significativamente mais baixos do que os dos controles (2,38, 0,86, 7,23 e 7,24, respectivamente); p < 0,001 para todos os valores. Conclusão Existe um aumento significativo da perfusão dos úteros leiomiomatosos, que provavelmente se deve ao alargamento uterino.