A palmeira de bocaiuva (Acrocomia aculeata) é uma espécie nativa das florestas tropicais, comumente encontrada no cerrado brasileiro, onde, o interesse econômico é voltado à exploração de seus frutos. A casca da bocaiuva representa 20% da massa total do fruto e pode ser considerada como um resíduo de grande potencial alimentar devido à presença de compostos bioativos. A técnica de ultrassom é amplamente aplicada em processos de extração, de modo a reduzir o tempo e custo de extração dos compostos bioativos de matriz vegetal. O presente trabalho tem por objetivo avaliar a influência do tempo de extração dos compostos fenólicos da casca de bocaiuva aplicando a técnica assistida de ultrassom. Para isso, as cascas da bocaiuva foram secas e moídas em mesh 42, homogeneizadas em álcool etílico 50%, obtendo os extratos fenólicos a partir da exposição da mistura em um banho ultrassônico em diferentes tempos de extração (15, 30, 45 e 60 min). Os extratos foram avaliados quanto aos teores de compostos fenólicos totais e, a atividade antioxidante, determinada pelos métodos de ABTS e DPPH. Assim, foi observado que o extrato obtido em 45 min de exposição ao ultrassom apresentou maior teor de compostos fenólicos (5,46 mg EAG.g-1) e, consequentemente, atividades antioxidantes de 83,89 mg TEAC.g-1 e 99,24 mg TEAC.g-1 pelos métodos ABTS e DPPH, respectivamente. A partir dos resultados obtidos neste estudo, foi possível determinar que o tempo ideal para a extração de compostos fenólicos da casca de bocaiuva por meio do ultrassom é de 45 min. Palavras-chave: Compostos bioativos. Atividade antioxidante. Resíduo de alimentos. Biodiversidade.