Os aminoácidos de cadeia ramificada estão envolvidos em diversos processos metabólicos do organismo e, em particular, tem sido proposta a participação destes nutrientes na sensibilidade à insulina. No entanto, a relação entre o consumo alimentar desses aminoácidos e o controle glicêmico tem apresentado resultados inconsistentes. Assim, este estudo investigou a associação entre o consumo alimentar usual de aminoácidos de cadeia ramificada, parâmetros glicêmicos e resistência insulínica em pacientes com diabetes tipo 2. Trata-se de um estudo caso-controle, conduzido com 87 adultos (43 diabéticos e 44 controles), de ambos sexos, com idade entre 20 a 59 anos, realizado em um hospital público de Teresina, Piauí. A variável independente é o consumo alimentar usual de aminoácidos de cadeia ramificada estimado por meio do Multiple Source Method; as variáveis dependentes: glicose de jejum, insulina séria, hemoglobina glicada e Homeostasis Model Assessment Insulin Resistance (HOMA-IR); e as covariáveis nas análises de regressão múltipla: sexo, idade, renda, escolaridade, tabagismo, etilismo, nível de atividade física, tempo de diabetes, consumo alimentar de energia total, fibra alimentar, colesterol dietético, gordura saturada, gordura insaturada, índice de massa corporal e circunferência da cintura. Foram avaliadas ainda as concentrações de proteínas plasmáticas totais, albumina, creatinina e ureia séricas. A média de idade do grupo controle e diabetes foi 50,3 ± 6,1 e 49,9 ± 7,0 anos, respectivamente. O consumo alimentar usual médio de isoleucina, leucina e valina foi 3,8; 6,2 e 4,1 g/dia, respectivamente para o grupo diabetes. Não houve ingestão destes aminoácidos abaixo da recomendação em ambos os grupos. Nas análises de regressão linear verificou-se associação negativa entre o consumo alimentar dos aminoácidos de cadeia ramificada com a glicose de jejum [-0,01 (-0,03; 0,01)] e a hemoglobina glicada [-0,01 (-0,01; 0,01)] no grupo controle, após ajuste múltiplo; e associação positiva com a hemoglobina glicada [0,01 (-0,01; 0,07)] no grupo diabetes. Apesar do consumo alimentar de aminoácidos de cadeia ramificada está adequado de acordo com as recomendações de ingestão em ambos os grupos, observamos efeito paradoxo sobre o metabolismo da glicose no presente estudo.