O objetivo deste trabalho foi quantificar a concentração de leucócitos totais e linfócitos de vacas leiteiras em estresse térmico suplementadas com diferentes doses de astaxantina. As amostras foram coletadas via punção da veia caudal e as células foram quantificadas utilizando câmara de Neubauer e classificadas através de corante panótico. Foi observado que o antioxidante, na dose de 0,25 mg/ kg peso vivo/ dia, aumentou significativamente a mobilização dos leucócitos totais e linfócitos a partir do 42º dia de suplementação, sendo estes resultados acima dos valores hematológicos de referência descritos na literatura para a espécie. A dose de 0,50 mg/ kg peso vivo/ dia, no entanto, não influenciou no recrutamento destas células. Por fim, conclui-se que a menor concentração de astaxantina estimulou, ao longo da suplementação, o sistema imune das vacas leiteiras, enquanto a maior concentração obteve resultados próximos aos encontrados no grupo controle.