O sono é fator fundamental na manutenção das funções fisiológicas humanas e sua má qualidade está relacionada com maior chance de fadiga e dores. Este aspecto é especialmente relevante para estudantes do curso de medicina, que frequentemente experimentam redução no tempo de sono durante a graduação. O objetivo deste estudo é investigar a relação entre a qualidade do sono e a presença de dor em estudantes de medicina de uma instituição de ensino superior, bem como identificar os fatores que influenciam a qualidade do sono e dor referida. Foi realizado um estudo epidemiológico, observacional, individual, descritivo, analítico e transversal. Foram investigados dados epidemiológicos, sociodemográficos, frequência, intensidade, local de dor e escalas de qualidade do sono. Dos 348 discentes participantes, 83,9% relataram dor. A região mais comum relatada foi a cabeça. A maioria dos estudantes (84%) apresentaram distúrbios do sono. Destes, 63,3% também relataram dor e 42,1% referiram fazer uso de medicações para dormir. Houve associação significativa entre a presença de distúrbios do sono com maior prevalência de dores de moderada intensidade na população estudada (p=0.0268). Dessa forma, os resultados do estudo sugerem que há correlação entre distúrbios do sono e a ocorrência de dores em estudantes de medicina, sugerindo que a má qualidade do sono pode impactar negativamente a produtividade, o desenvolvimento cognitivo e a motivação, além de causar desregulação nas atividades biológicas.