Estudos de associação genômica ampla (GWASs) podem ajudar a informar a etiologia da infertilidade. Aqui, realizamos meta-análises do GWAS em sete coortes em até 42.629 casos e 740.619 controles e identificamos 25 locais de risco genético para infertilidade masculina e feminina. Além disso, identificamos até 269 loci genéticos associados ao hormônio folículo-estimulante, hormônio luteinizante, estradiol e testosterona por meio de meta-análises GWAS específicas do sexo (n = 6,095-246,862). As análises de sequenciamento do exoma revelam que mulheres portadoras de variantes raras que reduzem a testosterona em alguns genes correm risco de infertilidade. No entanto, não encontramos nenhuma correlação genética local ou genômica entre a infertilidade feminina e os hormônios reprodutivos. Embora a infertilidade esteja geneticamente correlacionada com a endometriose e a síndrome do ovário político, encontramos uma sobreposição genética limitada entre infertilidade e obesidade. Finalmente, mostramos que a persistência evolutiva dos alelos de risco de infertilidade pode ser explicada pela seleção direcional. Juntos, fornecemos uma visão abrangente dos determinantes genéticos da infertilidade em vários critérios diagnósticos.