Os peixes, especialmente os marinhos, são uma rica fonte de ácidos graxos ômega-3, tais como o ácido eicosapentaenoico (EPA, 20:5n-3) e o ácido docosahexaenoico (DHA, 22:6n-3), essenciais para a saúde humana. Outro fator relevante é a capacidade antioxidante que esses animais podem apresentar. Sendo assim, neste estudo buscou-se fazer um levantamento da composição em ácidos graxos e da capacidade antioxidante de seis espécies de peixes marinhos que habita a costa sul brasileira. A composição em ácidos graxos foi obtida usando a técnica de cromatografia em fase gasosa, e a capacidade antioxidante através da metodologia de ORAC (Oxigen Radical Absorbance Capacity), utilizando a metil β ciclodextrina para determinar compostos lipofílicos. Todas as espécies apresentaram quantidades significativas dos ácidos graxos EPA e DHA, com destaque para a Anchova, por apresentar grande quantidade de lipídios totais, seus níveis de EPA e DHA são bastante elevados nos filés (399,79 e 1303,8 mg 100g-1 de filé respectivamente). Em algumas espécies a maior capacidade antioxidante foi observada nas frações lipofílicas, enquanto que em outras os maiores valores foram determinados na fração hidrofílica. Uma correlação positiva (r=0,72) entre os ácidos graxos poli-insaturados (AGPI) e a capacidade antioxidante dos compostos lipofílicos também foi observada, indicando que antioxidantes de características lipofílicas estão presentes em maiores quantidades em peixes que possuem alto teor de AGPI.