심혈관계 질환은 심장과 주요 동맥에 발생하는 질환을 말한다. 심혈관계 질환의 주요 질환으로 고혈압, 허혈성심장질환, 관상동맥질환, 협심증, 심근경색증, 죽상경화증(동맥경화증), 뇌혈관질환, 뇌졸중, 부정맥 등이 있다. 이와 같은 질병에 비타민이 어떤 역할을 하는지에 대한 연구 자료가 있다.

동물 실험에서 쥐의 유전자를 조작하여 체내에서 비타민C를 합성하지 못하게 한 후 비타민C가 부족한 먹이를 준 결과 7일 정도 지나자 실험대상 쥐들이 다 죽었다고 한다. 죽은 쥐를 해부해 본 결과 콜레스테롤 수치가 굉장히 높아졌고 혈관도 많이 망가져 있었다고 한다.

비타민C의 심혈관에 대한 역할은, 항산화제로서 산화 스트레스와 관련된 혈관 기능장애를 회복시키며, 활성산소를 줄여 혈관을 보호하고, 혈관 이완과 혈소판 응집 억제역할을 하는 물질을 증가시켜 혈관을 강하게 유지시킨다. 또한 나쁜 콜레스테롤인 LDL 콜레스테롤을 감소시키는 등 여러 관련 작용을 한다. 비타민C가 결핍되면 세포간 물질과 콜라겐 합성에 장애를 받아 모세혈관이 쉽게 파괴된다.