O câncer permanece um dos principais desafios globais de saúde pública, impulsionando a busca por terapias inovadoras e mais efetivas. Nesse cenário, as actinobactérias, especialmente as pertencentes ao gênero Streptomyces, têm se destacado por seu potencial notável na produção de compostos bioativos com propriedades anticancerígenas. Esta revisão integrativa teve como objetivo sintetizar os achados mais relevantes sobre o potencial anticâncer dessas bactérias. A estratégia de busca nas bases de dados Scielo e PubMed, utilizando os descritores "Streptomyces", "Actinobacteria" and "Anticancer", resultou na inclusão de 20 artigos para análise. Os estudos evidenciaram a eficácia dos compostos derivados de actinobactérias contra diversas linhagens de células cancerígenas, incluindo as de câncer de mama, pulmão, cólon e leucemia. Foram empregados métodos variados, como ensaios de citotoxicidade, análises genômicas e docking molecular, para avaliar e compreender os mecanismos de ação desses compostos. Apesar dos resultados promissores obtidos em nível experimental, são necessários estudos adicionais para validar a eficácia e segurança in vivo, bem como desenvolver métodos eficientes para a produção e purificação desses compostos em larga escala. Desafios significativos precisam ser superados, como a transição da pesquisa básica para aplicações clínicas e a conservação da biodiversidade das actinobactérias. Portanto, esta revisão destaca o potencial significativo das actinobactérias na busca por novos agentes anticancerígenos, contribuindo para o avanço científico e oferecendo esperança de terapias mais eficazes contra o câncer. No entanto, é crucial a realização de pesquisas adicionais, bem como a colaboração multidisciplinar, para traduzir esses achados em benefícios tangíveis para a sociedade e o avanço da medicina.