Os alimentos alternativos são essenciais para a expansão da produção sustentável da aquicultura. Este trabalho teve como objetivo avaliar o desempenho zootécnico, as respostas metabólicas, as atividades enzimáticas e os índices hematológicos da tilápia do Nilo alimentadas com rações extrusadas contendo diferentes níveis de inclusão (26, 32, 38, 44 e 50%) do farelo da vagem da algaroba (FVA). Os tratamentos consistiram em cinco dietas experimentais isoproteicas (32% de proteína bruta), isocalóricas (3.500 kcal.kg-1 de energia digestível) e isofibrosas do FVA. Os peixes foram alimentados com taxa de arraçoamento de 6% da biomassa durante 45 dias. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado com cinco tratamentos e quatro repetições. Foram distribuídos 400 peixes com peso inicial de 11,5 ± 0,18 g em 20 caixas de polietileno com capacidade de 500 litros, utilizadas como unidades experimentais, instaladas num sistema de recirculação de água com uso de biofiltro e com aeração constante. No desempenho zootécnico foram avaliados: Peso médio final (PMF), ganho de peso médio diário (GPD), ganho de peso médio final (GPM), consumo médio de ração (CMR), conversão alimentar aparente (CAA) e sobrevivência (SOB). Os metabólitos analisados foram a glicemia, o glicogênio hepático (GH), o glicogênio muscular (GM), proteínas totais, aminoácidos totais livres, albumina, triglicerídeos total e colesterol total. Foram mensuradas as atividades da amilase, protease alcalina inespecífica, lipase e aspartato aminotransferase (AST). Foram realizadas coletas de amostras sanguíneas para determinação do número de eritrócitos, volume globular, concentração de hemoglobina, índices hematimétricos. Os dados obtidos foram submetidos à análise de variância em nível de 5% de probabilidade e regressão. Houve influência (p<0,05) da inclusão do FVA sobre as variáveis PMF, GPD, GPM, CMR e o aumento da inclusão do FVA não influenciou (p>0,05) a CAA e SOB. Houve efeito com os níveis de inclusão do FVA na ração sobre a glicemia, observando-se comportamento quadrático. Observou-se que o GM apresentou comportamento linear crescente com o aumento da inclusão do FVA. O GH apresentou comportamento quadrático com o aumento da inclusão do FVA. Para os demais metabólitos não foram observadas diferenças significativas (p>0,05). Também não foram observadas diferenças significativas para as respostas das atividades das enzimas digestivas e de transaminação (p>0,05). Não foi observada diferença significativa entre os índices hematológicos nos diferentes tratamentos (p>0,05). De acordo com os resultados, o FVA pode ser utilizada como ingrediente energético alternativo, uma vez que a inclusão do FVA é zootecnicamente viável até 44%, favorecendo o desempenho sem prejudicar o metabolismo e a atividade das enzimas como também a saúde da tilápia do Nilo.