Esta pesquisa foi realizada com o objetivo de identificar as inclinações dentárias vestíbulo-linguais dos dentes inferiores e as características morfológicas da sínfise mandibular decorrentes do movimento de descompensação dentária. A amostra constituiu-se de 30 indivíduos adultos, com deformidade dentofacial de classe III, submetidos ao tratamento ortodôntico pré-cirúrgico. A partir de imagens tridimensionais geradas por exames de tomografia computadorizada de feixe cônico, em dois tempos distintos (inicial e previamente à realização da cirurgia ortognática) foram obtidos modelos virtuais tridimensionais, que foram sobrepostos por meio do registro pelo voxel na base do crânio e na mandíbula, para avaliação da direção e quantidade de rotação mandibular, deslocamento do mento, deslocamento do ponto B, movimento de descompensação dentária dos incisivos e molares inferiores e inclinação e espessura da sínfise mandibular. Os deslocamentos tridimensionais de pontos de referência na sínfise foram quantificados e visualizados por mapas codificados por cores e sobreposições semitransparentes por meio do programa SlicerCMF 3-1® versão 4.5.0. O teste de Correlação de Pearson foi utilizado para verificar a correlação entre inclinação dentária, espessura, inclinação da sínfise e deslocamento do ponto B. As espessuras e inclinações médias da sínfise foram comparadas entre os tempos inicial e pré-cirúrgico com uso de testes t-Student pareado. As medidas apresentaram alta reprodutibilidade. A maioria dos pacientes apresentou rotação horária da mandíbula e deslocamento do mento no sentido posterior e inferior. O ponto B se movimentou no sentido posterior e superior. Além disso, os incisivos inferiores apresentaram vestibularização, que foi condizente com o movimento de descompensação dentária originado pelo preparo pré-cirúrgico. Foram encontradas correlações estatisticamente significativas entre a inclinação dos incisivos inferiores e as medidas de inclinação da sínfise e deslocamento do ponto B. Com relação à espessura da sínfise e a inclinação dos incisivos, não foi encontrada correlação estatisticamente significante. Em relação à comparação entre os tempos estudados, não foram encontradas diferenças estatisticamente significantes.