Os hambúrgueres de peixe apresentam significativa exsudação de água após o congelamento e descongelamento, o qual é acompanhado do grelhamento. A aplicação de fibras alimentares brancas, pela alta capacidade de hidratação e sem alterar drasticamente a cor do produto, podem contornar efeitos indesejados para a aplicação da carne de peixe em hambúrguer. Com isso, o objetivo deste estudo foi incorporar o amido resistente misto, a carboximetilcelulose e a fibra branca de trigo em hambúrguer de peixe, bem como avaliar o desempenho tecnológico do produto final. O estudo foi conduzido através do Planejamento de Misturas do tipo Simplex-Centroide e as variáveis dependentes foram avaliadas por meio da Metodologia de Superfície de Resposta (p<0,10 e R2>0,75). O ponto ótimo foi alcançado pela combinação entre as fibras alimentares na proporção de amido resistente misto (1,10 %), carboximetilcelulose (2,92 %) e fibra branca de trigo (0,64 %), com desejabilidade de 84,19 %. Ao comparar os resultados obtidos para o ponto otimizado e a amostra padrão, as principais vantagens observadas foram o aumento de 24,17 % na capacidade de retenção de água, um decréscimo em 52,05 % na perda de peso por cozimento e textura com valores melhores do ponto de vista tecnológico. Desta forma, os hambúrgueres apresentaram-se mais macios e suculentos, sem alteração significativa da atividade de água. O ponto otimizado apresentou-se com coloração mais clara, maiores tonalidades avermelhadas e amareladas. Logo, a adição de fibras alimentares, com equilíbrio entre as frações solúveis e insolúveis, resultou em desempenho tecnológico satisfatório nos hambúrgueres de peixe.