Resumo: Introdução: A síndrome do impostor (SI) é caracterizada como a incapacidade de internalizar o sucesso e a tendência de atribuir o sucesso a causas externas, como sorte, erro ou ignorância de outras pessoas. Apesar do recente aumento no número de publicações sobre SI, estudos sobre essa condição em estudantes de graduação em Medicina e o impacto sobre a saúde mental são escassos. Objetivo: Este estudo teve como objetivo avaliar a prevalência de SI e sua associação com a síndrome de burnout (SB) e depressão. Método: Foi realizado um estudo transversal, descritivo e quantitativo com alunos de graduação em Medicina de um centro universitário do Nordeste do Brasil. Utilizaram-se um questionário sociodemográfico, a Clance Impostor Phenomenon Scale (CIPS), a Maslach Burnout Inventory - Student Survey (MBI-SS) e o Patient Health Questionnaire-9 (PHQ-9). Resultado: Entre os 425 alunos avaliados, 47 (11,06%) apresentaram sintomas leves; 151 (35,53%), moderados; 163 (38,35%) graves; e 64 (15,06%), muito graves. Fatores como não ser casado, ter baixo nível de atividade física e não contribuir para a renda familiar foram associados a sintomas graves ou muito graves de SI (p < 0,001, p = 0,032 e p = 0,025, respectivamente). O diagnóstico médico prévio de depressão e ansiedade e o uso de antidepressivos também foram associados a sintomas graves ou muito graves de SI (p = 0,019, p = 0,006 e p = 0,011, respectivamente). Além disso, houve uma correlação positiva entre os escores da CIPS e do PHQ-9 (p = 0,459, p < 0,001), e uma associação entre SB (dimensões de exaustão emocional e descrença) e SI (p < 0,001). Conclusão: Este estudo identificou associação entre SI e SB e depressão em estudantes de graduação em Medicina. Outros estudos com intervenção na SI podem demonstrar um impacto positivo na saúde mental.