Objetivo: Investigar a evolução de parâmetros bioquímicos em mulheres privadas de liberdade. Métodos: Estudo observacional, prospectivo, envolvendo a totalidade da população feminina encarcerada em regime fechado de Natal, Rio Grande do Norte, Brasil. Foram comparados exames bioquímicos (glicemia de jejum, colesterol total, triglicerídeos, LDL-c, HDL-c, não-HDL-c), realizados nos anos de 2012 (n=180) e 2015 (n=89), por meio dos testes de Mann-Whitney, Wilcoxon e Qui-quadrado. Resultados: Verificou-se elevada prevalência de HDL-c baixo, de Não HDL-c elevado e de hipertrigliceridemia isolada em ambos os anos do estudo. Após três anos de encarceramento, a coorte de detentas apresentou elevação nas concentrações da glicemia de jejum (62,2mg/dL para 87,9mg/dL, p<0,001), colesterol total (163,3mg/dL para 184,9mg/dL, p=0,007), não-HDL-c (120,8mg/dL para 138,2mg/dL, p=0,023), triglicerídeos (96,7mg/dL para 150,2mg/dL, p=0,024) e HDL-c (42,5mg/dL para 46,7mg/dL, p=0,012). Conclusão: Durante o encarceramento, ocorreram importantes alterações bioquímicas que podem favorecer o desenvolvimento e agravamento de doenças crônicas não transmissíveis, evidenciando a necessidade de intensificar as ações de saúde no ambiente prisional.