A presente revisão sistemática teve o objetivo de investigar a contribuição dos estudos de neuroimagem na investigação do priming semântico (PS) avaliado através de tarefas de decisão lexical em artigos publicados entre 2001 até setembro de 2017. Foram incluídos estudos com tarefas de decisão lexical com estímulos visuais e auditivos. A revisão resultou em 19 artigos, os quais mostraram o efeito de PS em uma diversa rede de áreas cerebrais (lobo frontal e temporal, giro cingulado, área motora suplementar e córtex parietal). A identificação de ativação nestas redes variou em função do intervalo entre estímulos utilizado. Os dados sugerem que ambos hemisférios estão envolvidos no efeito de PS, com o hemisfério esquerdo apresentando um papel mais robusto. Diminuição da ativação no giro temporal medial esquerdo foi associada ao efeito de PS automático. Esta mesma área apareceu relacionada ao efeito de PS com longos intervalos entre os estímulos, juntamente com o giro frontal inferior esquerdo e o córtex cingulado anterior. Um forte papel do hemisfério esquerdo nas tarefas de PS pode ser observado, especialmente do giro temporal medial esquerdo. Sua ativação foi modulada pelos curtos ou longos intervalos entre estímulos sendo mais ativação associada com longos intervalos.