As plantas constituem uma fonte natural de compostos bioativos eficazes que podem ser utilizados em diversas aplicações, principalmente como aditivos alimentares e na promoção da saúde como ingredientes na formulação de alimentos funcionais e nutracêuticos. Este trabalho teve como objetivo investigar a composição nutricional, o teor de fenólicos totais e o percentual de atividade antioxidante de extratos de plantas alimentícias não convencionais (PANC) do Rio Grande do Sul, através de ensaios in vitro. Foram analisadas amostras de Almeirão (Cichorium intybus), Radite (Hypochaeris chillensis), Tansagem (Plantago major L.), quanto ao teor de umidade, cinzas, proteína e fibra bruta a partir de metodologias descritas na literatura. O teor de extrativos não nitrogenados foi determinado por diferença. A análise de fenólicos totais foi realizada pelo método de Folin-Ciocalteau e a avaliação da atividade antioxidante pelo método do radical 2,2-difenil-1-picril-hidrazil (DPPH). As plantas alimentícias não convencionais se mostraram como fonte nutricional e de compostos antioxidantes. Observou-se que o Cichorium intybus e o Hypochaeris chillensis apresentaram elevados teores de compostos fenólicos e da atividade antioxidante, enquanto que a Plantago major L. apresentou o menor teor destes. Estudos nesse âmbito são importantes para se analisar o potencial alimentício ou nutracêutico de um número significativo de espécies autóctones subutilizadas, cujo aproveitamento econômico poderá contribuir para o enriquecimento da dieta alimentar humana e o incremento da matriz agrícola brasileira e/ou mundial.