Esse trabalho busca analisar a relação entre o modelo teórico sobre estresse de minoria, descrito por Meyers (2003), e a saúde mental em pessoas lésbicas, gays e bissexuais. Participaram da pesquisa 715 pessoas brasileiras, sendo a maioria moradora do Rio de Janeiro e São Paulo, branca e com ensino superior incompleto. Dos respondentes, 207 pessoas se identificaram como lésbicas (29 por cento), 230 como gays (32,2 por cento) e 273 como bissexuais (38,2 por cento). Destes, 436 eram mulheres (61 por cento), 256 eram homens (35,8 por cento), e 23 se declararam como pessoa trans não-binário (3,2 por cento). Foram aplicados um questionário sociodemográfico, o Índice de Saúde Mental (MHI-5), e as escalas Experiências de Vitimização, Sentimentos sobre homossexualidade/bissexualidade e Sair do Armário: Assumindo a sexualidade (Dunn, 2014). Foi realizada uma análise multivariada da variância (MANOVA) seguido de método de Bonferroni e teste t de Student sobre os níveis de estresse de minoria e de saúde mental entre indivíduos com diferentes orientações sexuais e entre homens e mulheres, encontrando diferenças significativas em relação às escalas de vitimização e de saída do armário. Além disso, foram realizadas regressões múltiplas para verificar se o estresse de minoria afetaria a saúde mental dos participantes, encontrando que em cada uma das orientações sexuais diferentes aspectos do estresse de minoria afetavam a saúde mental.