Objective Different drugs are used to treat mastalgia, such as danazol and bromocriptine, and both are associated with side effects, due to which most of women and healthcare providers are interested in herbal medicines. Therefore we aim to study the effectiveness of phytoestrogens on the severity of cyclic mastalgia. Methods To carry out the present study, English electronic resources such as the Cochrane Library, ISI Web of Science, Scopus, and PubMed were used systematically and with no time limitation up to February 10, 2020. Results In total, 20 studies were included in the present meta-analysis. The results of the meta-analysis showed that herbal medicines versus the control group (standard mean difference [SMD] = - 0.585; 95% confidence interval [CI]: - 0.728–- 0.44; heterogeneity; p = 0.02; I2 = 42%), herbal medicines versus the B group (SMD = - 0.59; 95%CI: - 0.75–- 0.44; heterogeneity; p = 0.03; I2 = 42%), and its subgroups, such as phytoestrogen (SMD = - 0.691; 95%CI: - 0.82–- 0.55; heterogeneity; p = 0.669; I2 = 0%), Vitex-agnus-castus (SMD = - 0.642; 95%CI: - 0.84–- 0.44; p < 0.001; p = 203; I2 = 32%), flaxseed (SMD = - 0.63; 95%CI: - 0.901–- 0.367; p = 0.871; I2 = 0%), and evening primrose (SMD= - 0.485; 95%CI:- 0.84–- 0.12; p = 0.008; heterogeneity; p = 0.06; I2 = 56%] may have effective and helpful effects on improving cyclic breast mastalgia. Also, chamomile, isoflavone, cinnamon, and nigella sativa significantly reduced mastalgia symptoms. Conclusion Herbal medicines and their subgroups may have effective and helpful effects on improving cyclic breast mastalgia. The findings of our meta-analysis must be done cautiously because low methodological quality in some evaluated studies of this systematic review. Resumo Objetivo Diferentes drogas são utilizadas para tratar a mastalgia, como danazol e bromocriptina, e ambas estão associadas a efeitos colaterais, devido aos quais a maioria das mulheres e dos profissionais de saúde está interessada em medicamentos fitoterápicos. Portanto, nosso objetivo no presente estudo é estudar a eficácia dos fitoestrogênios na gravidade da mastalgia cíclica. Métodos Para a realização do presente estudo, foram utilizados recursos eletrônicos em inglês como a Cochrane Library, ISI Web of Science, Scopus e PubMed, de forma sistemática e sem limitação de tempo até 10 de fevereiro de 2020. Resultados No total, 20 estudos foram incluídos na presente metanálise. Os resultados da metanálise mostraram que fitoterápicos versus grupo controle (SMD = - 0,585; intervalo de confiança (IC) 95%: - 0,728–- 0,44; heterogeneidade; p = 0,02; I2 = 42%), fitoterápicos versus grupo B (SMD = - 0,59; IC95%: - 0,75–- 0,44; heterogeneidade; p = 0,03; I2 = 42%) e seus subgrupos, como fitoestrogênios (SMD = - 0,691; IC95%: - 0,82–- 0,55; heterogeneidade; p = 0,669; I2 = 0%), Vitex-agnus-castus (SMD = - 0,642; IC95%: - 0,84–- 0,44; p < 0,001; p = 203; I2 = 32%), linhaça (SMD = - 0,63; IC95%: - 0,901–- 0,367; p = 0,871; I2 = 0%) e prímula (SMD = - 0,485; IC95%: - 0,84–- 0,12; p = 0,008; heterogeneidade; p = 0,06; I2 = 56%) podem ter efeitos eficazes e úteis na melhora da mastalgia cíclica da mama. Além disso, camomila, isoflavona, canela e Nigella sativa reduziram significativamente a mastalgia. Conclusão Os medicamentos fitoterápicos e seus subgrupos podem ter efeitos eficazes e úteis na melhora da mastalgia mamária cíclica. Os achados do presente estudo devem ser explantados com atenção devido ao pequeno número de estudos existentes sobre o tema, a maioria dos quais com um tamanho de amostra pequeno.