A estenose carotídea causa AVC isquêmico em ambos os sexos, mas a apresentação clínica e as características da placa diferem. Aqui, executamos o sequenciamento profundo de uma única célula de 7.690 células da placa carotídea humana de pacientes do sexo masculino e feminino. Embora não tenhamos encontrado diferenças sexuais nos principais tipos de células, identificamos uma predominância do fenótipo osteogênico em células musculares lisas, macrófagos imunomoduladores (MPs) e células endoteliais (ECs) em transição endotelial para mesenquimal em mulheres. No sexo masculino, encontramos células musculares lisas com o fenótipo condrocítico, MPs envolvidas na remodelação tecidual e CEs com atividade angiogênica. Clusters subcelulares com preconceito sexual foram integrados a redes reguladoras de genes específicos de tecidos (GRNs) do estudo da Tarefa de Engenharia de Rede Reversa de Aterosclerose de Estocolmo-Tartu. Identificamos GRN195 envolvido na angiogênese e citotoxicidade mediada por células T em CEs masculinos, enquanto em mulheres, encontramos GRN33 e GRN122 relacionados a MPs TREM2^-/TREM1⁺ e transição endotelial-mesenquimal. O impacto do GRN195 na proliferação de EC em homens foi validado funcionalmente, fornecendo evidências de potenciais alvos terapêuticos para aterosclerose que são específicos do sexo.