O aproveitamento integral dos resíduos da indústria pesqueira tornou-se uma exigência ambiental e tecnológica no mundo inteiro. Uma das formas de aproveitamento é a utilização de peles para produção de gelatina, um hidrocolóide altamente versátil com aplicações em várias indústrias. Este trabalho teve como objetivo inicial caracterizar e avaliar as gelatinas extraídas de peles de gurijuba (Arius parkeri), uritinga (Sciades proops), pescada amarela (Cynoscion acoupa) e pescada-gó (Macrodon onscylodon). Em seguida, objetivou-se determinar as condições ótimas de extração da espécie cuja gelatina apresentou melhor desempenho em termos de rendimento e viscosidade. Para tanto, foram analisados o rendimento de extração, conteúdo de hidroxiprolina, viscosidade cinemática e força de gel das amostras. O rendimento de gelatina foi maior nas espécies gurijuba, uritinga e pescada amarela, não ocorrendo, contudo, diferenças significativas entre estas. Para o teor de hidroxiprolina não houve diferença significativa entre as espécies (p>0.05), entretanto, as medidas de viscosidade e força de gel apresentaram diferença significativa entre as espécies (p<0.05). Maiores viscosidades foram obtidas para gelatinas de pele de uritinga (45.1 mSt), enquanto que para força de gel, as gelatinas de pele de pescada amarela foram as mais expressivas (207 g). De maneira geral, os resultados indicam que a pele de uritinga pode ser utilizada para a subsequente otimização das condições de extração usando a metodologia de superfície de resposta (MSR). A concentração de NaOH (X1), de ácido acético (X2), temperatura (X3) e tempo de extração (X4) foram escolhidas como variáveis independentes, enquanto que as variáveis de resposta foram rendimento (Y1) e viscosidade (Y2). Observou-se que (X2), (X3) e (X4) apresentam influencia significativa sobre o rendimento, enquanto que para a viscosidade, (X3) e (X4) apresentam efeitos significantes (p<0.05). Os resultados indicam que o aumento da temperatura e o prolongamento do tempo de extração propiciam melhores rendimentos, entretanto, produzem a redução da viscosidade da gelatina. Utilizando funções de otimização simultânea de resposta para a viscosidade e rendimento, com desejabilidade máxima para ambas, as condições ótimas encontradas foram: X1= 1.00 M, X2= 0.18 M, X3= 62.6 ºC, X4= 2.7 h. Os valores preditos pelo modelo foram: Y1= 22.6 %, Y2= 50.6 mSt. Os valores experimentais foram: Y1 = 21.7 % e Y2 = 27.6 mSt. Os resultados mostraram a eficiência da MSR na otimização da extração de gelatina.