A procura por fontes alternativas de energia para substituir o uso de combustíveis fósseis evidenciou o etanol, biocombustível utilizado pelo Brasil desde 1975. Entretanto, a sustentabilidade da produção é questionada, devido aos impactos negativos causados pelo cultivo da cana de açúcar. O incentivo governamental para o crescimento do setor sucroenergético e a expansão do cultivo para regiões não exploradas do Nordeste despertaram para o estudo dos impactos ambiental e econômico dessa atividade no Piauí. Nesse sentido, questionou-se: a produção sucroalcooleira no Piauí se processa de forma ecoeficiente? Esta dissertação encerrou a hipótese de que a produção de açúcar e de álcool, por consumir grande quantidade de água e energia, emitir Gases de Efeito Estufa (GEE), gerar resíduos e requerer vastas dimensões de terra para o cultivo da matéria-prima, não se configura em uma gestão ecoeficiente. Com vistas a responder o problema e constatar ou não a hipótese, objetivou-se analisar elementos e indicadores de ecoeficiência na produção sucroalcooleira no estado do Piauí. Para tanto, especificamente, contextualizou-se historicamente o cultivo de cana de açúcar no Brasil, no Nordeste e no Piauí; circunstanciou-se a produção de álcool e de açúcar; examinaram-se indicadores de ecoeficiência de valor (lucro e quantidade do produto) e de influência ambiental (consumo de energia, emissões de GEE, geração de resíduos sólidos e uso do solo) para os processos de produção de açúcar e álcool no Piauí em 2015; e avaliou-se qualitativamente a produção sucroalcooleira no mesmo, a partir de análise interpretativa dos ecoindicadores. Como suporte teórico/metodológico deste estudo, empregou-se a norma ABNT NBR ISO 14045:2014, que envolveu Avaliação do Ciclo de Vida. Sendo assim, embasado no inventário do ciclo de vida do etanol e do açúcar no Piauí, a análise revelou que o sistema produtivo de açúcar apresentou maior ecoeficiência que o de álcool no tocante ao consumo de energia fóssil, emissões de GEE e geração de resíduos sólidos. Porém, detectou-se que o álcool foi mais ecoeficiente quanto ao uso do solo, em função do aproveitamento de resíduo do processamento da cana, o melaço, em parte do processo produtivo. Adicionalmente, evidenciou-se que todos os indicadores investigados revelaram baixo retorno financeiro, o que apontou que não obstante o reaproveitamento dos resíduos sólidos e líquidos, a produção de açúcar e de etanol no Piauí não foi ecoeficiente em 2015.