Vingt revues systématiques avec méta-analyses, représentant 180 études primaires et 2672 participants uniques, satisfaisaient aux critères d’inclusion. Nos méta-analyses ont révélé des effets variables de la supplémentation en NO3−. Celle-ci améliorait les épreuves de temps jusqu’à l’épuisement [différence moyenne standardisée (DMS) : 0,33 ; intervalle de confiance (IC) à 95 % : 0,19–0,47], les analyses en sous-groupes indiquant des améliorations plus marquées lorsqu’une dose minimale de 6 mmoL/jour (372 mg/jour) et un protocole de supplémentation chronique (> 3 jours) étaient utilisés. En outre, des effets ergogéniques de la supplémentation en NO3− ont été observés pour la distance totale parcourue (DMS : 0,42 ; IC à 95 % : 0,09–0,76), l’endurance musculaire (DMS : 0,48 ; IC à 95 % : 0,23–0,74), la puissance maximale développée (PPO ; DMS : 0,25 ; IC à 95 % : 0,10 à 0,39) et le temps nécessaire pour atteindre la PPO (DMS : − 0,76 ; IC à 95 % : − 1,18, − 0,33). Toutefois, aucune amélioration significative n’a été constatée pour les autres critères de performance (tous les p > 0,05). Les évaluations AMSTAR-2 de la plupart des revues incluses allaient de faibles à très faibles.