Veinte revisiones sistemáticas con metanálisis, que representaban 180 estudios primarios y 2672 participantes únicos, cumplieron los criterios de inclusión. Nuestros metanálisis revelaron efectos mixtos de la suplementación con NO3−. Esta mejoró las tareas de tiempo hasta el agotamiento [diferencia de medias estandarizada (DME): 0.33; intervalo de confianza (IC) del 95 %: 0.19–0.47], y los análisis por subgrupos indicaron mejoras más pronunciadas cuando se implementó una dosis mínima de 6 mmoL/día (372 mg/día) y un protocolo de suplementación crónica (> 3 días). Además, se observaron efectos ergogénicos de la suplementación con NO3− en la distancia total recorrida (DME: 0.42; IC del 95 %: 0.09–0.76), la resistencia muscular (DME: 0.48; IC del 95 %: 0.23–0.74), la potencia máxima desarrollada (PPO; DME: 0.25; IC del 95 %: 0.10 a 0.39) y el tiempo hasta alcanzar la PPO (DME: − 0.76; IC del 95 %: − 1.18, − 0.33). Sin embargo, no se encontraron mejoras significativas en otros resultados de rendimiento (todos los p > 0.05). Las calificaciones AMSTAR-2 de la mayoría de las revisiones incluidas oscilaron entre bajas y críticamente bajas.