Introdução: A análise tridimensional (3D) facial é uma ferramenta valiosa na avaliação de assimetrias craniofaciais. Objetivo: Analisar e comparar as antropometrias faciais tridimensionais (3D) em gêmeos monozigóticos com e sem fissura labiopalatina. Método: Foram analisados três casos de gêmeos monozigóticos. A imagem 3D da superfície facial foi obtida por estereofotogrametria portátil. O primeiro caso: irmãs de 5 anos e 5 meses, uma com fissura palatina incompleta submucosa. O segundo caso: irmãs do sexo feminino discordantes para fissura unilateral de lábio e palato fotografadas aos 6 anos e 10 meses. O terceiro caso: casal de irmãos com fissura unilateral de lábio e palato, fotografados aos 8 anos e 8 meses de idade. Após a captura, foram avaliadas 14 medidas lineares, a área labial e as sobreposições 3D-3D. O estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética e realizado após assinatura de TCLE pelos responsáveis. Resultado: No primeiro caso clínico, verificou-se predominância de valores superiores nas medidas lineares e área labial na irmã sem fissura, na sobreposição facial, maiores distâncias na região perilabial e menores na região laterofacial. No segundo caso, em todas as medidas lineares e a área labial, indicaram valores superiores na irmã com fissura unilateral de lábio e palato, enquanto que a sobreposição facial indicou maiores distâncias concentrando-se na região contornando a asa nasal, e a mínima na região da ponta nasal. No terceiro caso, houve variações nas medidas, com maiores valores nas medidas verticais em conjunto com a área labial em um dos irmãos e das medidas horizontais em outro, em relação a sobreposição maiores distâncias concentraram-se na região orbital, enquanto que a mínima foi encontrada abaixo do lábio inferior. Conclusão: Gêmeos monozigóticos discordantes ou não à fissura labiopalatina apresentam diferentes medidas faciais. A análise facial tridimensional fornece informações importantes para a avaliação das características faciais em gêmeos monozigóticos.