Objetivou-se caracterizar a estrutura da comunidade fitoplanctônica bem como as principais variáveis abióticas do estuário do rio Apodi-Mossoró, Rio Grande do Norte, Brasil. Foram realizadas coletas mensais durante as marés altas de sizígia e análises de variáveis abióticas e bióticas de julho de 2004 a agosto de 2005 em três pontos (foz, estuário médio e estuário superior). Foram calculadas as médias para cada estação de coleta e período sazonal, além dos atributos de comunidade: riqueza, diversidade e equitabilidade. Para a identificação dos principais fatores responsáveis pela variância dos dados foi realizada a Análise de Componentes Principais, as variações na abundância fitoplanctônica, por sua vez, foram avaliadas usando a Análise de Correspondência e a Análise de Correspondência Canônica. O estuário do rio Apodi-Mossoró é um ecossistema tropical e estável termicamente, influenciado pela sazonalidade dos períodos de estiagem e chuvas. Seu regime de salinidade predominante é o euhalino, podendo variar entre oligohalino e hipersalino em função do balanço hídrico, além disso, seu pH é predominantemente alcalino. Este ambiente pode ser considerado oligotrófico e bem oxigenado. A comunidade fitoplanctônica do estuário esteve composta por 109 táxons infragenéricos, pertencentes a cinco grupos distintos, com Bacilallariophyta apresentando maior contribuição, tanto no aspecto qualitativo (62%) como quantitativo (74%). A riqueza, bem como a diversidade, foi superior em 2004, assim como no período de estiagem, apresentando tendência de diminuição conforme o afastamento da foz e, segundo os atributos de comunidade, esta é de elevada riqueza e bem distribuída, porém, de baixa diversidade.