La peri-implantitis (PI) presenta un desafío creciente en la odontología de implantes, con enfoques quirúrgicos regenerativos que a menudo incorporan membranas de barrera a pesar de la incertidumbre sobre su valor clínico. Esta revisión sistemática y metaanálisis de estudios in vivo tuvo como objetivo evaluar la eficacia de las membranas de barrera en el tratamiento quirúrgico reconstructivo de la PI. Se realizó una búsqueda electrónica exhaustiva en PubMed, Scopus, Google Scholar y la Biblioteca Cochrane, abarcando estudios publicados desde 1990 hasta 2024. El protocolo siguió las pautas PRISMA y fue registrado en PROSPERO (CRD42025625417). Los estudios elegibles incluyeron investigaciones in vivo que comparaban procedimientos regenerativos con y sin uso de membranas, con un seguimiento mínimo de 6 meses y al menos 10 implantes por estudio. El riesgo de sesgo (RoB) se evaluó utilizando la herramienta RoB de Cochrane. El metaanálisis se realizó utilizando un modelo de efectos aleatorios e incluyó 15 estudios que comprendían 560 pacientes. Aunque no fue consistentemente estadísticamente significativo, los hallazgos sugirieron que el uso de membranas puede ofrecer resultados mejorados en términos de reducción de la profundidad de sondaje (PPD) y ganancia de nivel óseo marginal (MLB). La evidencia se vio limitada por una alta heterogeneidad clínica, variabilidad en las definiciones de resultados y cortos períodos de seguimiento. Si bien las membranas se utilizan comúnmente, la evidencia actual no justifica su uso rutinario. Se necesitan más ensayos clínicos bien diseñados y a largo plazo para establecer indicaciones específicas y optimizar las estrategias de tratamiento.