Esta pesquisa investiga o uso da Inteligência Artificial (IA) como ferramenta de aprendizagem de Matemática no Ensino Médio. Para isso, foi realizada uma revisão sistemática da literatura, seguindo as diretrizes do PRISMA. Os estudos analisados foram categorizados em três eixos principais: (i) metodologias que incorporam IA ao ensino de Matemática; (ii) impacto da IA no desenvolvimento do pensamento matemático e na resolução de problemas; e (iii) principais tecnologias baseadas em IA aplicadas ao ensino, como tutores inteligentes, sistemas adaptativos e ambientes de simulação. Os resultados indicam que a IA pode potencializar a personalização do ensino, aprimorar o raciocínio lógico-matemático e fortalecer o pensamento algorítmico, contribuindo para a resolução de problemas em áreas como álgebra, trigonometria e geometria. No entanto, também foram identificados desafios, como o uso ainda restrito dessas tecnologias, o risco de apropriações automáticas sem reflexão crítica e a dificuldade de adaptação dos estudantes a essa abordagem. Por conseguinte, a literatura revela lacunas na avaliação do impacto da IA a longo prazo, especialmente no que se refere às métricas que validem a aprendizagem mediada por essas ferramentas.