Objetivo: Avaliar a prevalência de disfunção sexual e sua associação com a depressão em mulheres sobreviventes de câncer de mama. Métodos: Realizou-se um estudo transversal descritivo que compreendeu 40 mulheres, entre 40 a 65 anos, assistidas em um hospital de referência para tratamento do câncer da Cidade de Natal/RN. Os dados foram coletados após a consulta de rotina. Aplicou-se um questionário referente às características sociodemográficas, clínicas e comportamentais das mulheres. Para avaliar a depressão utilizou-se a escala do Inventário de Depressão de Beck (BDI), enquanto a Disfunção Sexual foi avaliada pelo Female Sexual Function Index (FSFI). Realizou-se a análise estatística utilizando o programa estatístico Minitab, versão 16. Resultados: A média de idade foi 50,02 (DP=7,7), predominantemente brancas (60%), casadas (52,5%), ensino fundamental (52,5%), católicas (52,5%) e renda de até um salário mínimo (55%). Verificou-se disfunção sexual em 75% das mulheres. Detectou-se diferença significativa quando associada à função sexual com a escolaridade (p=0,002), raça (p=0,006), religião (p=0,047) e tempo de diagnóstico (p=0,020), indicando que a partir de seis meses as mulheres manifestam maior probabilidade de disfunção sexual. Observou-se associação significativa entre depressão e estado civil (p=0,024). Detectou-se associação significativa entre disfunção sexual e depressão (p<0,001). Conclusão: A depressão influencia significativamente a sexualidade em mulheres sobreviventes de câncer de mama.