Mudas pré-brotadas (MPB) de cana-de-açúcar chegam ao campo com a parte aérea e raízes desenvolvidas podendo apresentar sensibilidade a herbicidas e mudar o manejo de controle de plantas daninhas. Portanto, os objetivos deste trabalho foram: determinar o controle químico das plantas daninhas Cynodon dactylon, Chloris polydactyla e Merremia aegyptia; e determinar o efeito dos herbicidas em mudas de pré-brotadas de diferentes variedades de cana-de-açúcar. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado com onze tratamentos e quatro repetições. Os herbicidas saflufenacil, clomazone, metribuzim, tebuthiuron, indaziflam, saflufenacil + clomazone, saflufenacil + metribuzim, saflufenacil + tebuthiuron, indaziflam + metribuzin, indaziflam + tebuthiuron, além de testemunha, foram aplicados para o controle de Cynodon dactylon, Chloris polydactyla e Merremia aegyptia e sobre as MPBs das variedades RB 867515, RB 966928 e CTC 9001. Avaliações de controle foram realizadas aos 15, 30 e 45 dias após aplicação (DAA) e de fitotoxicidade na cultura aos 15, 30, 45 e 60 DAA, além da biomassa seca da parte aérea. Para o C. polydactyla todos os tratamentos foram eficazes, para M. aegyptia os melhores tratamentos foram saflufenacil, metribuzin e saflufenacil + tebuthiuron e saflufenacil + tebuthiuron. No controle de C. dactylon destacaram-se clomazone, metribuzin, saflufenacil + clomazone e tebuthiuron. Os tratamentos indaziflam e indaziflam + metribuzin prejudicaram o crescimento inicial das MPBs das três variedades de cana-de-açúcar estudadas, portanto, apresentam limitação no uso em MPBs.