Resumo Este trabalho consiste em um estudo florístico-taxonômico do clado Mimosoide (Leguminosae - Caesalpinioideae) realizado no Parque Estadual Mata da Pimenteira, primeira Unidade de Conservação em caatinga do estado de Pernambuco, localizado no município de Serra Talhada. As coletas mensais foram realizadas no período compreendido entre março de 2015 e março de 2016. Foram identificadas 14 espécies (nove gêneros): Anadenanthera colubrina, Chloroleucon dumosum, Desmanthus pernambucanus, Enterolobium timbouva, Mimosa arenosa var. arenosa, M. candollei, M. ophthalmocentra, M. modesta var. ursinoides, M. pigra var. pigra, M. tenuiflora, Neptunia plena, Parapiptadenia zehntneri, Piptadenia stipulacea e Senegalia tenuifolia. Características como número de folíolos, forma e localização de nectários, tipo de inflorescência, morfologia dos frutos e sementes foram essenciais para identificação dos táxons. São apresentados chave de identificação, descrições, comentários de distribuição geográfica e de afinidades taxonômicas das espécies.