Antecedentes: la diabetes mellitus gestacional se caracteriza por una resistencia a la insulina y alteraciones en la homeostasis de la glucosa, en las cuales pueden estar involucradas las hormonas tiroideas. Objetivo: identificar la asociación entre las variables de función tiroidea y la diabetes mellitus gestacional en una población de embarazadas cubanas con suficiencia de yodo. Métodos: se realizó un estudio prospectivo analítico con 354 mujeres embarazadas del municipio Plaza en La Habana, Cuba, quienes fueron divididas en dos grupos: mujeres con tolerancia normal a la glucosa y mujeres con diabetes mellitus gestacional. Se indagaron los factores asociados con la presencia de diabetes gestacional y se determinaron las variables predictivas de esta enfermedad mediante un análisis de regresión logística. Resultados: del total de mujeres estudiadas, 36 tuvieron diabetes mellitus gestacional (10,2%). La mayor media de edad materna (p= 0,05), índice de masa corporal pregestacional (p = 0,02), T3 total (p= 0,02), T3 libre (p= 0,00), relación T3 total/T4 total (p = 0,03) y la relación T3 libre/T4 libre (p = 0,01), se asociaron significativamente con la diabetes gestacional. En la regresión logística, la T3 libre se identificó como un predictor independiente de diabetes gestacional (Exp. Beta= 1,925; p = 0,03). Conclusión: la T3 libre elevada es un predictor independiente de diabetes mellitus gestacional en mujeres embarazadas sanas con suficiencia de yodo.