Полагаю, это зависит от того, что вы бы классифицировали как оптимизацию, но в основном нет. Например, в последних версиях VS применяется (анонимная) оптимизация возвращаемого значения, по крайней мере, в некоторых случаях, даже если оптимизация отключена (/ O0), как обычно для отладочной сборки.
Если вы хотите отлаживать оптимизированный код, обычно проще всего перейти на сборку релиза, а затем сказать ему, чтобы она генерировала отладочную информацию. Теоретически вы можете включить оптимизацию в отладочной сборке, но для этого нужно изменить больше ключей.