A bacia hidrográfica do rio Pitimbu localiza-se no estado do Rio Grande do Norte, possui uma área de 132,46 km², sendo responsável pelo abastecimento de água de 35% da Região Metropolitana de Natal (RMN). Apresenta uma variedade de unidades da paisagem e atividades econômicas que estão interligada aos usos múltiplos da água, o que acarreta uma sobrecarga nos recursos naturais. Diante do contexto, a presente pesquisa tem como objetivo elaborar diretrizes de planejamento ambiental para a bacia hidrográfica do rio Pitimbu, a partir de uma análise e diagnóstico sustentando pela Geoecologia das Paisagens, levando em consideração às potencialidades e limitações das feições paisagísticas inerentes a bacia. Em termos metodológicos, a pesquisa segue fases aplicando a análise geoecológica, sendo elas: organização e inventário, análise, diagnóstico e propositiva. Para tanto, foram elaborados mapas na escala de 1:80.000, auxiliados por levantamentos mais detalhados em escala local, subsidiando também a elaboração do mapa de uso e cobertura da terra. A partir das análises integradas entre fatores físicos ambientais e socioeconômicos, é possível delimitar o estado de degradação, potencialidades e fragilidades, bem como subsidiar estratégias de gestão integrada para a realidade da bacia. Espera-se que a partir das ações e dados destacados, os recursos naturais, principalmente a água possa ser utilizados de forma mais compatível as potencialidades, bem como, os resultados gerais aqui apresentados possam servir de base para manutenção deste manancial.