Introdução: A fibromialgia é caracterizada pela presença de dor crônica, generalizada e uma constelação de outros sintomas que se associam a dor, como: distúrbios do sono, fadiga, sintomas somáticos e sintomas cognitivos. Acomete, preferencialmente, as mulheres e sua fisiopatologia ainda não é bem conhecida. Estudos prévios já evidenciaram alterações significativas em alguns marcadores da atividade imunológica em pacientes com fibromialgia. Essas alterações podem sugerir uma desregulação dos mecanismos imunomoduladores nesses pacientes. Objetivo: O objetivo deste estudo foi avaliar e comparar a população de leucócitos em pacientes com fibromialgia e controles saudáveis. Metodologia: Foi realizado um estudo observacional, transversal, com a participação de 26 mulheres com fibromialgia e 15 mulheres saudáveis, com faixa etária e IMC semelhantes. Para a obtenção dos dados, foi realizado um hemograma completo em um laboratório de análises clínicas. A análise da homogeneidade dos dados foi realizada por meio do teste de Kolmogorov Smirnov e a análise das diferenças intergrupos por meio do teste de T independente para os dados paramétricos e teste de Mann-Whitney para os dados não paramétricos. Os testes foram realizados no Software GraphPad Prism v.5.0, com nível de significância ajustado para α = 0,05. Resultados: Os pacientes com fibromialgia apresentaram níveis significativamente elevados de leucócitos globais (5827 ± 580,9) quando comparados aos controles saudáveis (7473 ± 483,4), com valor de p = 0,024. Contudo, quando os leucócitos foram analisados separadamente não houve diferenças significativas entre os níveis encontrados em pacientes e controles. Conclusão: Esses resultados podem indicar a existência de uma atividade imunológica em andamento, o que apoia a hipótese de envolvimento do sistema imunológico na fisiopatologia da fibromialgia.