O estudo consistiu em mapeamento e análise das fragilidades ambientais na Sub-bacia Hidrográfica do Arroio Santa Isabel, ao sul do Rio Grande do Sul, na área rural dos municípios de São Lourenço do Sul e Cristal, com 294 km². Na área são comuns inundações decorrentes de precipitações acumuladas e eventos extremos, além de processos erosivos. A pesquisa realizou caracterização do meio físico no âmbito regional; mapeamento/caracterização das unidades geológicas; mapeamento geomorfológico; mapeamento/caracterização dos solos; análise do histórico de ocupação da área e análise da evolução da cobertura vegetal e usos da terra. Dividiu-se a área de estudo em sistemas de vertentes e fluvial, para entendimento das fragilidades referentes à erosão e à inundação. Encontrou-se três classes hierárquicas de fragilidade para as vertentes: fraca (34,26%), média (61,26%) e forte (4,51%) e cinco classes para o sistema fluvial: muito fraca (21,52 %), fraca (4,43 %), média (35,56 %), forte (13,39 %) e muito forte (25,10 %), constatando-se influência antrópica em ambos os sistemas. A metodologia mostrou-se um bom instrumento de ordenamento territorial, condizendo com a realidade encontrada in locus.