Resumo O objetivo deste estudo foi analisar a composição isotópica no músculo de Cynoscion guatucupa no Oceano Atlântico Sul Ocidental, a fim de avaliar uma possível variação de δ13C e δ15N como resposta às mudanças ontogenéticas na dieta. Foram também exploradas evidências isotópicas de diferenças entre os locais de amostragem. Os resultados mostraram uma concordância entre a análise de isótopos e os estudos convencionais prévios. Diferenças na composição isotópica entre locais de amostragem não foram observadas. Uma relação positiva existe entre valores isotópicos e comprimento total dos animais. A análise de cluster definiu três grupos de classes de tamanho, validados pelo MDS. Foram também observadas, através de modelos isotópicos mistos (SIAR), diferenças no consumo relativo de espécies de presas para cada classe de tamanho. Variações em δ15N entre as classes de tamanho estariam associadas ao consumo de diferentes tipos de presas ao longo do crescimento dos animais. Indivíduos pequenos alimentam-se de pequenos crustáceos e progressivamente aumentam seu consumo de peixes (Engraulis anchoita), aumentando assim os seus valores isotópicos. Por outro lado, as diferenças nos valores de δ13C parecem estar relacionadas com variações no padrão de distribuição espacial específico de cada classe idade. Desta maneira, tanto C. guatucupa grandes como pequenos permanecem especializados, porém alimentando-se de presas diferentes, em diferentes níveis tróficos e em diferentes áreas. Estes resultados contribuem para o estudo da dieta de C. guatucupa, melhoram os modelos de ecologia isotópica e ressaltam a importância de se considerar a variação na composição isotópica na resposta às mudanças de dieta relacionadas ao tamanho de um dos principais recursos pesqueiros da região.