RESUMO Com o crescimento da população e o consequente aumento da urbanização, o lançamento de resíduos sólidos nos sistemas de drenagem urbana tem aumentado nos últimos anos, principalmente nas regiões periféricas das cidades. Este estudo teve como objetivo qualificar e quantificar os resíduos sólidos no arroio Cancela-Tamandai, localizado em área urbana, no município de Santa Maria (RS). Foram coletados ao todo 1.153,2 kg de resíduos sólidos com uma precipitação pluviométrica total para o período de novembro de 2012 a janeiro de 2013 de 518,94 mm, sendo, desses, 93,9% composto por matéria orgânica, sendo a maioria vegetação. O arroio Cancela-Tamandai apresentou uma carga de resíduos sólidos igual a 17,27 ou 0,424 kg.hab-1.ano-1. A curva de previsão de resíduos sólidos orgânicos drenados em função da precipitação pluviométrica apresentou correlação de 76,4%, um parâmetro importante para a tomada de decisão dos gestores municipais em relação aos resíduos sólidos gerados. Assim, conceber estratégias para o monitoramento desses resíduos representa passo importante na busca de soluções que visem um melhor gerenciamento de bacias hidrográficas urbanas.