O objetivo deste trabalho foi analisar a compartimentação morfoestrutural da Bacia Hidrográfica do Rio Itapemirim, localizada no sul do estado do Espírito Santo, região Sudeste do Brasil. O arranjo da rede de drenagem e a compartimentação do relevo na região são controlados por estruturas geológicas, de forma similar ao que é descrito ao longo do Sistema de Riftes Cenozoicos do Sudeste do Brasil. O arcabouço geológico da Bacia Hidrográfica do Rio Itapemirim pertence à Província Mantiqueira e, em termos geomorfológicos, à porção Norte da Serra da Mantiqueira. Rochas pré-cambrianas do embasamento cristalino compõem a maior parte do substrato geológico da região, enquanto depósitos sedimentares cenozoicos ocorrem subordinadamente. As ferramentas de trabalho envolveram análise da rede de drenagem, de lineamentos, hipsometria e estudo da distribuição das coberturas sedimentares, utilizando técnicas de sensoriamento remoto e descrições de campo. Foram identificados três compartimentos morfoestruturais na Bacia do Rio Itapemirim, denominados aqui de compartimentos Litorâneo, Cachoeiro e Mantiqueira. Cada compartimento reflete diferentes características do terreno, predominando tanto feições erosivas quanto de agradação, em diferentes patamares topográficos delimitados por lineamentos estruturais. A complexidade dos padrões topográficos e da rede de drenagem da área é resultante de regiões com predomínio de processos erosivos ou deposicionais controlados por processos tectônicos atuantes ao longo do Cenozoico.