Os pequenos cetáceos são predadores de topo de cadeia, assumindo um importante papel nas relações tróficas do ecossistema. O objetivo do presente trabalho foi analisar a dieta de populações simpátricas de pequenos cetáceos em ambiente estuarino. Foi analisado o conteúdo estomacal de oito exemplares de Sotalia guianensis (boto-cinza) (164,62 cm ± 23,14 cm) e oito de Pontoporia blainvillei (toninha) (98,81 cm ± 32,47cm) encontrados mortos na região da baía da Babitonga. Durante a necropsia os estômagos foram coletados e congelados para análise posterior. Em laboratório o conteúdo estomacal foi lavado com água corrente sobre um jogo de 3 peneiras, com malhas de 2 mm, 850 µm e 425 µm. Os itens alimentares foram triados, sendo utilizados os otólitos saggita para identificação de teleósteos e bicos córneos para cefalópodes. Os otólitos e bicos córneos foram identificados em nível de espécie com o auxílio de literatura especializada e o comprimento do espécimen foi calculado através de equações de regressão específicas, quando disponíveis. Ambas as espécies consumiram preferencialmente teleósteos, seguido de cefalópodes e crustáceos. A dieta de P. blainvillei foi composta por 12 espécies de teleósteos, com destaque para Stellifer rastrifer e Cetengraulis edentulus. S. guianensis predou sobre 19 espécies, sendo as principais Mugil curema e Micropogonias furnieri. Seis espécies de presas foram compartilhadas na dieta dos cetáceos. Lolliguncula brevis foi o único cefalópode identificado. A toninha capturou presas de maior comprimento (z = -3,38; n = 40; p < 0,05) e biomassa (z = -2,46; n = 40; p < 0,05) em relação ao boto-cinza (Tabela 4).Não houve diferença no tamanho dos indivíduos de Stellifer brasiliensis predados por ambas as espécies (t = 1,53; n = 26; p > 0,05), assim como para Cetengraulis edentulus (t = 0,95; n = 26; p > 0,05). Para M. furnieri a toninha predou indivíduos menores. A amplitude do nicho trófico foi estimada em 0,96 para o boto-cinzae 0,63 para a toninha.Os dados indicam que estas espécies são polífagas generalistas, embora não seja possível inferir sobre a seletividade em relação às presas.