A pesquisa foi desenvolvida para avaliar o efeito da suplementação de seis níveis de vitamina D na dieta (0; 600; 1.200; 1.800; 2.400 e 3.000 UI de vitamina D3/kg de ração), sobre os parâmetros de desempenho de frangos de corte de 1 a 7 e de 1 a 21 dias de idade, bem como sobre as características de carcaça e peso absoluto e relativo de órgãos linfoides e digestivos de frangos de corte aos 21 dias de idade, em condições de estresse por calor. Foram utilizados 720 pintos machos de um dia, distribuídos em um delineamento inteiramente ao acaso, com seis tratamentos e seis repetições, sendo vinte aves por unidade experimental. A suplementação de vitamina D3 nas dietas de frangos de corte, criados em ambiente de estresse por calor, no período de 1 a 7 dias, influencia negativamente o índice de eficiência produtiva, sem interferir no consumo de ração, ganho de peso, conversão alimentar e na viabilidade criatória. Já no período de 1 a 21 dias, a suplementação dessa vitamina melhora o consumo de ração até o nível de suplementação de 1.646,67 UI de vitamina D3/kg de ração e interfere negativamente a conversão alimentar até o nível suplementação de 1.696,06 de UI de vitamina D3/kg na ração, sem afetar o ganho de peso, viabilidade criatória e o índice de eficiência produtiva. Os níveis de suplementação de vitamina D3 testados influenciam negativamente o rendimento de sobrecoxa e de forma positiva o peso absoluto do coração aos 21 dias de idade das aves, sem influenciar no rendimentos e pesos absolutos de carcaça, cortes e órgãos digestivos, e no rendimento e peso absoluto de órgãos linfoides.