Considerando os avanços científicos na área da medicina personalizada e o crescente reconhecimento da complexidade dos transtornos mentais, surge a necessidade de discutir a aplicação da medicina de precisão no contexto da saúde pública brasileira. Objetiva-se analisar as possibilidades e limitações da incorporação da medicina de precisão no cuidado em saúde mental no Sistema Único de Saúde (SUS). Para tanto, procede-se a uma revisão narrativa da literatura científica nacional e internacional, abordando estudos relacionados à genética, biomarcadores, farmacogenômica e tecnologias digitais aplicadas ao diagnóstico e ao tratamento de transtornos mentais. Desse modo, observa-se que a medicina de precisão apresenta potencial para ampliar a eficácia terapêutica, favorecer diagnósticos mais individualizados e reduzir efeitos adversos de medicamentos psiquiátricos. Entretanto, também se identificam desafios importantes, como limitações estruturais do sistema de saúde, desigualdades no acesso a tecnologias avançadas, custos elevados e necessidade de formação especializada de profissionais. O que permite concluir que, embora promissora, a implementação da medicina de precisão em saúde mental no SUS depende de investimentos em pesquisa, infraestrutura tecnológica e políticas públicas que garantam equidade e sustentabilidade no acesso às inovações em saúde.