A expansão das atividades antrópicas resultou na perda de quase 88% da cobertura florestal original da Mata Atlântica, impulsionando o processo de fragmentação e a perda de habitat, principais causas de extinção da fauna e flora. Diante disso, este artigo teve por objetivo desenvolver uma metodologia para identificação de fragmentos florestais prioritários para ações de proteção ambiental em uma bacia hidrográfica com forte ação antrópica. O indicador elaborado teve como escopo a avaliação dos parâmetros relacionados à forma, uso de entorno do fragmento e a qualidade da saúde da vegetação. Para tanto, foi gerado o Índice de Circularidade (IC), o Índice de Efeito de Borda (IEB) e o Índice de Qualidade Biofísica do Fragmento (IQBF). Foi aplicado o método de Análise Hierárquica de Processos (AHP) para atribuir pesos relacionados à importância de cada um dos índices resultando na elaboração de um indicador que pudesse demonstrar o estado de fragilidade das florestas da área de estudo, chamado de Indicador de Fragilidade Florestal (IFF). Os resultados mostraram que dos 27 fragmentos florestais estudados, apenas 01 fragmento foi considerado com baixa fragilidade, 22 com média fragilidade e 04 com alta fragilidade florestal. Pode-se afirmar que os resultados do IFF mostraram que o tipo de uso das terras adjacentes aos fragmentos florestais é o principal fator em relação aos demais. Finalmente, a modelagem utilizando dados espaciais e AHP se mostraram bastante úteis e ágeis na determinação de áreas prioritárias para gestão e conservação de remanescentes florestais, podendo ser replicada para outras bacias hidrográficas.