A busca por novos agentes antitumorais a partir de produtos naturais constitui uma estratégia promissora para o desenvolvimento de terapias mais eficazes e seletivas. Citharexylum myrianthum (Verbenaceae) é uma espécie sul-americana pouco explorada sob o ponto de vista químico-farmacológico. Embora já possua relatos de atividade diurética em modelos experimentais in vivo, seu potencial antitumoral permanece pouco conhecido. Neste contexto, este estudo investigou a atividade antiproliferativa de extratos, frações e compostos isolados das partes aéreas desta espécie, com ênfase nos galhos, associada à identificação de metabólitos bioativos. O material vegetal foi coletado em Itajaí-SC, registrado no herbário Barbosa Rodrigues (HBR 52637) e no SisGen (protocolo A8906CC). Os galhos foram separados das folhas manualmente e submetidos à extração metanolica, seguida de partição líquido-líquido com hexano, diclorometano e acetato de etila. As frações foram purificadas por cromatografia em coluna aberta e flash, usando sílica gel como fase estacionária, e posteriormente reunidas por similaridade de perfis cromatográficos em CCD. Os compostos isolados foram caracterizados por RMN de H¹ e C¹³. A avaliação da atividade antiproliferativa foi realizada frente às linhagens tumorais humanas MCF-7 (adenocarcinoma de mama) e SCC-25 (carcinoma de células escamosas de língua), além da linhagem não tumoral HaCaT (queratinócitos imortalizados), por meio do ensaio de viabilidade celular com Sulforrodamina B. A prospecção química resultou no isolamento e identificação do 6-O-glicosil-4,5-dihidroxi-3,7-dimetoxiflavona, do estigmasterol e do Verbascosídeo inédito para a espécie. Em relação à atividade biológica, a fração de hexano demonstrou elevada seletividade frente à linhagem SCC-25, com GI50 de 1,1 μg/mL. Por outro lado, o extrato metanólico e a fração de acetato de etila também exibiram atividade antiproliferativa, porém acompanhada de citotoxicidade em HaCaT, o que limita seu interesse farmacológico devido à baixa seletividade. Esses resultados sugerem que os galhos de C. myrianthum contêm metabólitos secundários bioativos capazes de modular a proliferação celular, sendo a fração de hexano a que mais se destacou como candidata para estudos avançados. Conclui-se, portanto, que a espécie apresenta potencial relevante na prospecção de novos agentes terapêuticos de origem natural, mostrando a necessidade da continuidade dos estudos fitoquímicos e farmacológicos que confirmem a seletividade e a segurança dos compostos isolados.