Différentes études observationnelles permettent generalement (mais pas toujors) a associer une déficience des taux de 25-hydroxy-vitamine D à une augmentation des événements cardiovasculaires. Les différentes études interventionnelles disponibles montrent aussi (mais pas toujours de façon systématique) que la vitamine D possède un effet antihypertenseur (grâce à son action inhibitrice sur le système rénine-angiotensine). Elle possède également un effet positif chez des patients présentant un risque accru de maladies cardiovasculaires, tels les patients diabétiques. Il faut cependant noter que de grandes études randomisées en double aveugle contre placebo manquent pour se faire une idée précise de l'impact d'une supplémentation en vitamine D sur les maladies cardiovasculaires. Heureusement, de telles études, comme VITAL, sont en cours actuellement.